儲能技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展課件

儲能技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)沈鴻星,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),儲能技術(shù),應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),儲能技術(shù),應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),儲能技術(shù),應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),儲能技術(shù),發(fā)展創(chuàng)新性儲能技術(shù)對加快發(fā)展我國新能源產(chǎn)業(yè)有決定性意義近幾十年來，儲能技術(shù)的研究和發(fā)展一直受到各國能源、交通、電力、電訊等部門的高度重視,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),儲能方式,機(jī)械儲能化學(xué)儲能電磁儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,彈性儲能液壓儲能抽水儲能壓縮空氣儲能飛輪儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,彈性儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,液壓儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,抽水儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,抽水儲能,日、美、西歐等國家和地區(qū)在20世紀(jì)6070年代進(jìn)入抽水蓄能電站建設(shè)的高峰期，到目前為止，美國和西歐經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家抽水儲能機(jī)組容量占世界抽水蓄能電站總裝機(jī)容量55%以上,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,壓縮空氣儲能,世界上第一個(gè)商業(yè)化CAES電站為1978年在德國建造，裝機(jī)容量為290MW，換能效率77%。2009年被美國列入未來十大技術(shù),應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,飛輪儲能,1999年歐洲UrencPower公司利用高強(qiáng)度碳纖維和玻璃纖維復(fù)合材料制作飛輪，轉(zhuǎn)速為42000rad/min，2001年1月系統(tǒng)投入運(yùn)行，充當(dāng)UPS，儲能量達(dá)到18MJ,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,飛輪儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),機(jī)械儲能,飛輪儲能,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能,鉛酸電池鎳系電池鋰系電池液流電池鈉硫電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,構(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下：陽極板(過氧化鉛.PbO2)-活性物質(zhì)陰極板(海綿狀鉛.Pb)-活性物質(zhì)電解液(稀硫酸)-硫酸(H2SO4)+水(H2O)電池外殼隔離板其它(液口栓.蓋子等),應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,鉛蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產(chǎn)生2V的電力。放電狀態(tài)，陰陽極及電解液即會發(fā)生如下的變化：(陽極)(電解液)(陰極)PbO2+2H2SO4+Pb-PbSO4+2H2O+PbSO4(放電反應(yīng))(過氧化鉛)(硫酸)(海綿狀鉛)蓄電池連接外部電路放電時(shí)，稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),生成新化合物硫酸鉛。,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,充電，則陰陽極及電解液即會發(fā)生如下的變化：(陽極)(電解液)(陰極)PbSO4+2H2O+PbSO4-PbO2+2H2SO4+Pb(充電反應(yīng))(硫酸鉛)(水)(硫酸鉛)由于放電時(shí)在陽極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時(shí)被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛。充電到最后階段時(shí)，電流幾乎都用在水的電解，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽極板則產(chǎn)生氧。,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,襄樊駝峰電池生產(chǎn)設(shè)備,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,襄樊駝峰電池生產(chǎn)設(shè)備,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,襄樊駝峰電池生產(chǎn)設(shè)備,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鉛酸電池,優(yōu)點(diǎn)：1壽命長2價(jià)格低3可以大電流放電缺點(diǎn)：1鉛的污染2能量密度低，也就是說過于笨重,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鎳系電池,優(yōu)點(diǎn)：1良好的大電流放電特性2耐過充放電能力強(qiáng)3維護(hù)簡單缺點(diǎn)：1鎘是有毒的，環(huán)境污染2在充放電過程中如果處理不當(dāng)，會出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)壽命大大縮短,鎳鎘電池,鎳鎘電池（Ni-Cd，Nickel-CadmiunBatteries,Ni-CdRechargeableBattery）是最早應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備的電池種類。Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鎳系電池,鎳氫電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鎳系電池,優(yōu)點(diǎn)：具有能量密度高、充放電速度快、重量輕、壽命長、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)鎳氫電池能量密度比鎳鎘電池大二倍缺點(diǎn)：1輕微記憶效應(yīng)2鎳氫電池串連電池組的管理問題比較多，一旦發(fā)生過充電以后，就會形成單體電池隔板熔化的問題，導(dǎo)致整組電池迅速失效。,鎳氫電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鎳系電池,鋰電池,所謂鋰離子電池是指分別用二個(gè)能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。人們將這種靠鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移來完成電池充放電工作的，獨(dú)特機(jī)理的鋰離子電池形象地稱為“搖椅式電池”，俗稱“鋰電”。,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鎳系電池,優(yōu)點(diǎn)：具有能量密度高、充放電速度快、重量輕、壽命長、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)循環(huán)壽命長,一般均可達(dá)到500次以上,甚至1000次以缺點(diǎn)：鋰離子電池主要的問題是在過充電和過放電狀態(tài)電池會發(fā)生爆炸，手機(jī)電池都是使用的單體電池，再經(jīng)過良好的保護(hù)電路來配合使用，基本上杜絕了電池爆炸的問題。,鋰電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鋰系電池,鋰電池,青山電動車,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鋰系電池,鋰電池,青山電動車,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鋰系電池,鋰電池,青山電動車,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能液流電池,電解質(zhì)溶液（儲能介質(zhì)）存儲在電池外部的電解液儲罐中，電池內(nèi)部正負(fù)極之間由離子交換膜分隔成彼此相互獨(dú)立的兩室（正極側(cè)與負(fù)極側(cè)），電池工作時(shí)正負(fù)極電解液由各自的送液泵強(qiáng)制通過各自反應(yīng)室循環(huán)流動，參與電化學(xué)反應(yīng)。,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能液流電池,液流儲能電池是一類適合于固定式大規(guī)模儲能（蓄電）的裝置，相比于目前常用的鉛酸蓄電池、鎳鎘電池等二次蓄電池，具有功率和儲能容量可獨(dú)立設(shè)計(jì)（儲能介質(zhì)存儲在電池外部）、效率高、壽命長、可深度放電、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是規(guī)模儲能技術(shù)的首選技術(shù)之一。,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能液流電池,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),化學(xué)儲能鈉硫電池,鈉硫電池是美國福特（Ford）公司于1967年首先發(fā)明公布的鈉硫電池，是一種以金屬鈉為負(fù)極、硫?yàn)檎龢O、陶瓷管為電解質(zhì)隔膜的二次電池。在一定的工作度下，鈉離子透過電解質(zhì)隔膜與硫之間發(fā)生的可逆反應(yīng)，形成能量的釋放和儲存。,鈉硫電池的理論比能量高達(dá)760Whkg，且沒有自放電現(xiàn)象。放電效率幾乎可達(dá)100。鈉硫電池的基本單元為單體電池，用于儲能的單體電池最大容量達(dá)到650安時(shí)，功率120W以上。將多個(gè)單體電池組合后形成模塊。模塊的功率通常為數(shù)十kW，可直接用于儲能。鈉硫電池在國外已是發(fā)展相對成熟的儲能電池。其壽命可以達(dá)到使用1015年。,基本的電池反應(yīng)是：2Na+xS=Na2Sx,缺點(diǎn)：高溫350C熔解硫和鈉,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),電磁儲能,超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)(superconductingmagneticenergystorage，SMES)利用超導(dǎo)體制成的線圈儲存磁場能量，功率輸送時(shí)無需能源形式的轉(zhuǎn)換，具有響應(yīng)速度快(ms級)，轉(zhuǎn)換效率高(96%)、比容量(110Wh/kg)/比功率(104105kW/kg)大等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)大容量能量交換和功率補(bǔ)償。,應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),超級電容,超級電容是近幾年才批量生產(chǎn)的一種新型電力儲能器件，也稱為電化學(xué)電容。它既