2017/9/23
机械储能－压缩空气储能
上世纪50年代提出，目的是削峰填谷。
两个循环构成其储能过程：一是充气压缩循环；二是排气
膨胀循环。
压缩时，双馈电机做电动机工作，利用谷荷时的多余电力 驱动压缩机，将高压空气压入地下储气洞；峰荷时，双馈电机 做发电机工作，储存压缩空气先经过回热器预热，再使用燃料 在燃烧室内燃烧，进入膨胀系统中做工（如驱动燃汽轮机）发
将能量以动能形式储存在高速旋转的飞轮中。由高强度合
金和复合材料的转子、高速轴承、双馈电机，电力转换器和真
空安全罩组成。 电能驱动飞轮高速旋转，电能变飞轮动能储存，需要时， 飞轮减速，电动机做发电机运行，飞轮的加速和减速实现了充 电和放电。
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机械储能－飞轮储能
特点：
储能密度高、充放电速度快、效率高、寿命长、无污染、应 用范围广、适应性强等特点。 目前用于调峰、风力发电，太阳能储能、电动汽车、UPS、低 轨道卫星、电磁炮、鱼雷。 国内相关单位：清华大学工程物理系飞轮储能实验室、华科 大、华北电大、中科院电工所。2009年8月5日，国内最先进和可 靠的两台250kVA移动式飞轮发电车落户北京电力公司，执行供电 保障和应急供电任务。
群雄并起，铁铬电池陷于停顿、多硫化钠/溴电池刚刚兴起。
钠/氯化镍电池是一种在钠流电池的基础上发展起来的新型
储能电池，具有较高的能量密度和功率密度，具备可过充电、
无自放电，运行维护简单等优势。
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化学储能－锂离子电池
优势是储能密度高、储能效率高、循环寿命长等。鉴于上
述优点，近年来得到了快速发展，随着制造技术和制造成本的 不断降低，将锂离子电池用于储能非常具有应用前景。 目前，单体电池标准循环寿命已经超过1000次，仅从电池 单体的角度来看，锂离子电池的比能量和循环寿命已基本满足 储能应用需求，但在锂离子电池组应用时，循环寿命只有400～ 600次，甚至更低，严重制约了锂离子电池储能应用。
Late 1990s
1.2
1.2
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化学储能－铅酸电池
中国加入WTO后，由于看好中国蓄电池市场巨大潜力以及
发达国家对蓄电池行业的限制政策，越来越多国外大型电池制
造商选择在中国建厂和生产，目前我国铅酸电池产量占世界的 1/3，生产研发技术与国际先进说平差距不明显。保定风帆、哈 尔滨光宇，江苏双登、湖北骆驼等，都是主要电池制造企业。
储能技术在电力系统中的应用
电网调峰 系统备用容量
调节电网中的过负荷冲击
提高电力系统稳定性 静止无功补偿
改电能品质
分布式电源和可再生能源的功率平滑装臵
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主要储能技术
到目前为止，人们已经探索和开发了多种形式的电
能储能方式，主要可分为：机械储能、化学储能和电磁 储能等。
电。
德国、美国、日本和以色列建成过示范性电站。
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化学储能－铅酸电池
它是以二氧化碳和海绵状金属铅分别为正、负极活性物质，
硫酸溶液为电解质的一种蓄电池，距今140年历史。 优点： 自放电小，25℃下自放电率小于2%/月；结构紧凑，密封好， 抗振动，大电流性能好；工作温度范围宽，-40℃～50℃；
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机械储能－抽水蓄能
优点：
技术上成熟可靠，容量可以做的很大，受水库库容限制。
缺点：
建造受地理条件限制，需合适落差的高低水库，远离负荷中 心； 抽水和发电中有相当数量的能量被损失，储能密度较差； 建设周期长，投资大；
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机械储能－飞轮储能
Flywheel Energy Storage
价格低廉；制造维护成本低；无记忆效应（浅循环工作时容量
损失）。
目前，世界各地已建立了许多基于铅酸电池的储能系统。
例如：德国柏林BEWAG的8.8MW/8.5MWh的蓄电池储能系统，用 于调峰和调频。
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化学储能－铅酸电池
工程地点 Crescent 美国加州 Prepa波多黎 各 Vernon 美国加州 HerneSodingen 德国 建设时间 1987 1994 1995 额定容量 (MWh) 0.5 14 4.5 额定功率 (MW) 0.5 20 3
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化学储能－钠流电池、液流电池、钠/氯化镍电池
钠流电池是一种新型蓄电池。采用熔融液态电极和固体电
解质，其中，负极的活性物质是熔融金属钠，正极活性物质是
硫和多硫化钠熔盐。 液流电池或称氧化还原液流电池，是正负极活性物质均为 液态流体氧化还原电对的一种电池。最早由美国航空航天局 （NASA）资助设计，1974年申请了专利。目前主流是全钒电池
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主要储能技术
机械储能：抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能
化学储能：铅酸电池、氧化还原液流电池、钠流电池、
锂离子电池
电磁储能：超导储能、超级电容器储能
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机械储能－抽水蓄能
广泛采用的大规模、集中式储能手段。
利用自然界里数量最大的液体－水的势能进行储能。需要
配备上、下游两个水库。
锂离子电池在电力系统的应用方面，美国走在前面。2009
年的储能项目研究规划中，拟开展锂离子电池用于分布式储能 的研究和开发。
2017/9/23
电磁储能－超导储能
超导磁储能（SMES）单元是由一个臵于低温环境的超导线
圈组成，低温是由包含液氮或者液氦容器的深冷设备提供。功 率变换/调节系统将SMES单元与交流电力系统想念，并且可以根 据电力系统的需要对储能线圈进行充放电。通常使用两种功率 变换系统将储能线圈和与交流电力系统相连：一种是电流源型 变流器；另一种是电压源型变流器。
在负荷低谷时段，抽水蓄能设备工作在电动机状态，将下 游水库的水抽到上游水库保存。 负荷高峰时，工作在发电机状态，利用储存在上游水库中 的发电。
一些高坝水电站具有储水容量，可以将其用作抽水蓄能电
站进行电力调度。
2017/9/23
机械储能－抽水蓄能
发展现状：
19世纪90年代于意大利和瑞士得到应用，据统计目前全世界 共有超过90GW的抽水蓄能机组投入运行。 日、美、西欧等国20世纪60～70年代出现抽水蓄能电站的 建设高峰。其中日本是世界上机组水平最高的国家，在技术方面 引领世界潮流。 我国上世纪90年代开始发展，有广州抽水蓄能1期，十三陵， 浙江天荒坪等抽水蓄能电站。资料统计，已装机5.7GW，占全国装 机容量的1.8%。