广义的储能包括基础燃料的存储(煤、石油、天然气等)、二次燃料的存储(煤气、氢等)、电力储能和储热等。狭义的储能包括储电和储热。
对新能源和可再生能源的研究和开发,寻求提高能源利用率的先进方法,已成为全球共同关注的首要问题。对中国这样一个能源生产和消费大国来说,既有节能减排的需求,也有能源增长以支撑经济发展的需要,这就需要大力发展储能产业。
分析报告显示,日益增长的能源消费,特别是煤炭、石油等化石燃料的大量使用对环境和全球气候所带来的影响使得人类可持续发展的目标面临严峻威胁。据预测,如按现有开采不可再生能源的技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速率来推算,煤、天然气和石油的可使用有效年限分别为100-120年、30-50年和18-30年。显然,21世纪所面临的最大难题及困境可能不是战争及食品,而是能源。
2016年1月19日,世界能源署表示,由于新太阳能电池技术和其他科技进步促进价格下跌,未来15年,电池储能成本将下滑70%。
储能本身不是新兴的技术,但从产业角度来说却是刚刚出现,正处在起步阶段。中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度,尤其在缺乏为储能付费机制的前提下,储能产业的商业化模式尚未成形。
电池储能
大功率场合一般采用铅酸蓄电池,主要用于应急电源、电瓶车、电厂富余能量的储存。小功率场合也可以采用可反复充电的干电池:如镍氢电池,锂离子电池等。
电感器储能
电感器本身就是一个储能原件,其储存的电能与自身的电感和流过它本身的电流的平方成正比:E = L*I*I/2。由于电感在常温下具有电阻,电阻要消耗能量,所以很多储能技术采用超导体。电感储能还不成熟,但也有应用的例子见报。
电容器储能
电容器也是一种储能原件,其储存的电能与自身的电容和端电压的平方成正比: E = C*U*U/2。电容储能容易保持,不需要超导体。电容储能还有很重要的一点就是能够提供瞬间大功率,非常适合于激光器,闪光灯等应用场合。
此外,还有其它的储能方式:比如机械储能等。
储能电站是使用大批蓄电池(包括退役动力电池),把光伏、风能等发电所产生的电能,以及电网中波谷期富余的电能储存起来,用于为电动汽车等设备充电,或者在用电高峰期将电力再重新送回电网所使用的供电设施。
储能电站(Energy Storage Power Station)是一种重要的电力设施,其主要功能是将电能转化为其他形式的能量进行储存,并在需要时释放电能,以满足电网的运行需求。以下是对储能电站的详细介绍:
储能电站通过将电能转化为化学能、机械能等形式储存起来,在电力需求低时充电储存,在电力需求高或电网出现故障时放电,以平衡电力供需、调节电压和频率、提供备用电源等。具体来说,储能电站具有以下功能:
1、平衡电力供需:在电力需求低谷时储存电能,在高峰时段释放,有助于缓解电网压力,提高电力系统的稳定性和可靠性。
2、调节电压和频率:在电网电压和频率波动时,储能电站可以快速响应,通过释放或吸收电能来调节电网的电压和频率,确保电力系统的正常运行。
3、提供备用电源:在电力系统发生故障或紧急情况下,储能电站可以作为备用电源,为关键设施提供临时电力支持,保障其持续运行。
4、提高可再生能源利用率:与可再生能源发电设施配合使用,储能电站可以存储可再生能源产生的多余电能,以弥补其间歇性和不可控性,提高其利用率并促进可再生能源的大规模应用。
5、参与电力市场:储能电站可以通过能量交易、容量市场等方式参与电力市场,实现经济价值的最大化,为投资者提供回报。
储能电站的核心设备是储能装置,包括电池、超级电容、飞轮、压缩空气储能等多种类型。这些装置可以储存不同形式的能量,如化学能、机械能等。不同类型的储能装置具有不同的特点和优势,如电池储能具有高能量密度和长寿命的特点,超级电容器储能具有快速充放电能力,飞轮储能具有高功率密度等。
储能电站广泛应用于电力系统的各个环节,包括发电侧、电网侧和用户侧。在发电侧,储能电站可以平抑可再生能源发电的波动性;在电网侧,储能电站可以参与电网调峰调频、提供无功支持等;在用户侧,储能电站可以作为分布式电源、微电网的重要组成部分,为用户提供可靠的电力供应。
随着可再生能源的快速发展和电动汽车的普及,储能电站在未来电力系统中的作用将越来越重要。当前,储能电站的开发投运热潮已经席卷全国,产业发展和政策支持力度不断加大。同时,储能电站的成本疏导机制也在逐步完善,参与电力市场和获得补贴的方式更加多样化和灵活。此外,储能电站在细分场景的应用也在不断深化,如光储充一体化、源网荷储一体化等新模式不断涌现。
综上所述,储能电站作为电力系统的重要组成部分,将在未来发挥更加重要的作用。随着技术的不断进步和应用的不断拓展,储能电站的发展前景将更加广阔。
目前,国内储能应用的主要场景有电源侧、负荷侧、电网侧。
2021年8月,西安高新区有轨电车项目线路公布,这是西安市第一条有轨电车线路。西安高新区有轨电车将选用比亚迪胶轮有轨电车,采用储能电池供电,最高时速可达80公里/小时,具有速度快、清洁环保、延误少等优点。
2023年6月2日发布的《新型电力系统发展蓝皮书》提出,充分发挥储电、储热、储气、储冷、储氢等优势,实现多种类储能在电力系统中有机结合和优化运行。
EnergyStorage Magazine
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1.风电光伏产业的迅猛发展将推动大容量储能产业的发展。储能技术在很大程度上解决了新能源发电的随机性、波动性问题,可以实现新能源发电的平滑输出,能有效调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化,使大规模风电及光伏发电方便可靠地并入常规电网。储能电池的未来应该在风电和光电产业,其中尤以已经大量布局的风电产业为主。风力资源具有不稳定性,此外,风力资源较大的后半夜又是用电低谷,因此,虽然近年来风、光电产业发展势头迅猛,但一直饱受“并网”二字困扰,储能技术的应用,可以帮助风电场输出平滑和‘以峰填谷’。
2.新能源汽车特别是电动汽车的良好发展利好动力电池储能产业发展。四部委推出5个城市私人购买新能源补贴政策的试点方案,该方案重点对纯电动和插电式混合动力进行了补贴。伴随电动汽车的发展,高效储能电池必将逐步取代内燃机。伴随着电池成本逐渐下降,成熟度日益提高,对内燃机的替代能力将逐渐增强。
储能技术可以说是新能源产业革命的核心。储能产业巨大的发展潜力必将导致这一市场的激烈竞争。如果政策到位,我国储能产业既可快速成长为在全球有重要影响的新兴战略性产业,也将极大促进国内新能源的规模化发展。
储能列入十二五规划纲要
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》“以下简称《纲要》”,“储能”在《纲要》中首次出现,《纲要》第十一章“推动能源生产和利用方式变革”第三节“加强能源输送通道建设”中明确指出:适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求,加快现代电网体系建设,进一步扩大西电东送规模,完善区域主干电网,发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性。
储能行业的前景在当前能源转型和碳减排的大背景下显得尤为广阔。以下是对储能行业前景的详细分析:
随着全球能源结构的转变,可再生能源在电力系统中的比重逐渐增加。然而,可再生能源如风能和太阳能具有间歇性和波动性,这就需要储能系统来平衡电网负荷,确保电力系统的稳定运行。因此,储能系统的市场需求将持续增长。
储能技术正处于不断创新和发展的阶段。锂离子电池、钠离子电池、固态电池等电化学储能技术在能量密度、循环寿命和安全性能等方面都在得到显著提升。此外,混合储能技术、新型储能技术如液流电池、重力储能、氢储能等也在不断涌现,为储能行业提供更多选择和发展空间。
随着储能行业的快速发展,产业链布局将更加完善。从上游原材料、电芯制造,到下游系统集成、运营维护,将形成完整的产业链生态。同时,产能规模也将持续扩大,以满足不断增长的市场需求。
各国政府都在加大对储能行业的政策支持力度,包括补贴、税收优惠和融资支持等。这些政策措施将有助于推动储能行业的发展。此外,储能参与电力市场的规则也在逐步完善,储能价值将得到充分体现。随着市场机制的不断完善,储能调峰、调频、备用等市场空间将进一步扩大。
储能将在电力系统中发挥越来越重要的作用,包括调峰、调频、备用、黑启动等功能,提高电力系统运行效率和稳定性。同时,随着分布式能源的发展,储能将在家庭、工商业、微网等场景得到广泛应用。此外,储能还将与风能、太阳能等新能源发电相结合,有效缓解新能源的波动性和间歇性问题。
综上所述,储能行业的前景非常广阔。在技术创新、市场需求、政策支持等多方面因素的推动下,储能行业将迎来高速发展的黄金时期。
储能电池是一种能将电能转化为化学能并储存起来的装置,它可以在需要的时候将储存的化学能转化为电能以供使用。储能电池在能源领域发挥着重要作用,特别是在电力储能、家庭储能、工商业储能等领域。以下是对储能电池的详细介绍:
储能电池通过正负极间的化学反应释放能量,为设备供电或进行能量储存。其工作原理主要涉及正极与负极的化学反应、离子的迁移以及隔膜的作用。储能电池主要由正极、负极、电解质和隔膜等组成,通过这些组件的协同工作,实现电能的储存和释放。
储能电池的种类繁多,根据不同的材料和应用场景,可以分为多种类型。以下是几种常见的储能电池种类:
1、锂离子电池:
是目前最常见和广泛应用的储能电池之一。
具有高能量密度、较长的寿命、低自放电率和充电效率高等特点。
适用于各种应用场景,如电动车、家庭储能系统和商业储能项目等。
2、铅酸电池:
是一种最常见的储能电池,具有较低的成本和良好的可靠性。
但比能量小、不适应快速充电和大电流放电、使用寿命短、容易污染环境。
适用于中小型储能系统、太阳能/风能储能等应用。
3、铅炭电池:
是铅酸电池的一种改进型,结合了铅酸电池和超级电容器的优点。
具有高能量密度、长寿命、快速充电和放电、循环性能好、良好的低温性能、高功率输出、相对的成本较低,回收性较好等特点。
4、钠硫电池:
高能量密度和寿命长,主要用于大规模储能应用,如电力站。
但需要在高温下操作,并且对材料有特殊的要求。
5、液流电池:
是一种新型的储能技术,将能量存储在液态电解质中,可以在需要时进行电力输出。
具有长寿命、可重复使用、对环境友好等优点。
此外,还有镍镉电池、铁锂电池、镍金属氢化物电池等多种储能电池类型,每种电池都有其特定的优点和适用性。
储能电池的应用领域广泛,主要包括以下几个方面:
1、电力系统储能:
用于平衡电力的供需差异,提高电力系统的稳定性和可靠性。
可以利用低价电能进行储存,然后在高峰期供电,降低电力成本。
2、可再生能源储存:
将过剩的可再生能源储存起来,并在需要的时候释放出来,平衡能源供需。
3、微电网系统:
作为微电网系统的重要组成部分,提供备用电源、调峰填谷、功率平衡等功能,增强微电网系统的稳定性和可靠性。
4、交通运输储能:
应用于电动汽车、混合动力汽车等交通工具中,提高能源利用效率,降低车辆尾气排放。
5、分布式能源储能:
与分布式光伏发电系统、风力发电系统等相结合,平衡能源供需,提高分布式能源利用率。
随着能源结构调整和新能源产业的蓬勃发展,储能电池行业迎来了前所未有的机遇。未来储能电池的发展趋势主要包括以下几个方面:
1、技术创新:
锂电池、钠离子电池、固态电池等电化学储能技术不断创新,能量密度、循环寿命、安全性能等方面将得到显著提升。
2、产业链布局优化:
产业链布局将更加完善,从上游原材料、电芯制造到下游系统集成、运营维护,形成完整的产业链生态。
3、国际合作加深:
在全球能源互联网的背景下,储能产业国际合作将不断加深,推动技术交流、产业融合和市场竞争。
4、政策支持力度加大:
各国政府将继续加大对储能产业的政策支持,包括补贴、税收优惠、融资支持等,以推动储能产业发展。
总之,储能电池作为一种高效、可再生的能源存储装置,对于清洁能源产业以及电力系统的发展具有重要意义。随着科技的进步和研究的深入,储能电池将会不断创新和完善,在未来的应用场景中发挥更大的作用。
储能充电桩是一种集成了能量储存系统的充电设备,旨在提高电动汽车充电的效率和便捷性,同时优化电力资源的利用。以下是关于储能充电桩的详细介绍:
储能充电桩的工作原理可以简单概括为三个步骤:
1、充电:当电动汽车连接到储能充电桩时,充电桩会将电网电能转化为直流电能,并通过充电接口将电能传输到电动汽车的电池中进行充电。
2、储能:当电网供电过剩或电动汽车不需要充电时,储能充电桩会将多余的电能转化为储能形式,存储到内置的能量储存系统中,如锂电池或超级电容器。
3、放电:当电动汽车需要电能时,储能充电桩会将储存的电能释放出来,通过充电接口将电能传输到电动汽车的电池中,供电动汽车使用。
1、能量存储:储能充电桩能够将电网电能存储起来,以备不时之需。这不仅可以平衡电网负荷,提高电网的稳定性,还能在电网故障或停电时作为应急备用电源,为电动汽车提供持续电力供应。
2、充电效率:由于储能充电桩内部集成了能量储存系统,因此可以通过调节输出功率来优化充电过程,减少能量损耗,提高充电效率。
3、灵活性:储能充电桩可以根据需求进行充电和放电操作,能够根据电网负荷情况和用户需求进行智能调度。这种灵活性使得储能充电桩能够适应不同的充电场景和需求。
4、环保与可持续性:储能充电桩可以与可再生能源系统相结合,实现绿色、环保的能源供应。这有助于推动电动汽车产业的绿色发展,并促进可再生能源的利用。
储能充电桩在电动汽车充电领域具有广泛的应用场景,包括但不限于以下几个方面:
1、居民小区:为居民提供便捷的充电服务,满足日常出行需求。
2、商业中心:在购物中心、办公楼等商业区域部署,为电动汽车用户提供快速充电服务。
3、大型停车场:在机场、火车站等大型停车场部署,为长途旅行的电动汽车提供充电服务。
4、高速公路服务区:为长途旅行的电动汽车提供快速充电服务,提升充电网络的覆盖率和便利性。
5、偏远地区和离网区域:在电网覆盖不足或供电不稳定的偏远地区,结合可再生能源系统为当地居民和游客提供可靠的充电服务。
随着电动汽车市场的不断扩大和充电基础设施的逐步完善,储能充电桩将迎来更加广阔的发展前景。以下是一些可能的发展趋势:
1、技术创新:储能充电桩将不断引入新材料、新工艺和新技术,提高能量密度、循环寿命和安全性。同时,智能化管理系统也将得到广泛应用,提高充电设施的灵活性和可靠性。
2、市场扩大:随着电动汽车保有量的增加和充电需求的增长,储能充电桩的市场规模将不断扩大。政府和企业将加大投入力度,推动充电基础设施的建设和完善。
3、政策支持:各国政府将继续出台相关政策支持新能源汽车和储能充电桩产业的发展。这将为储能充电桩的推广和应用提供有力保障。
4、国际合作:储能充电桩产业的发展将促进国际间的合作与交流。通过共享技术成果、市场经验和资源优势,推动全球储能充电桩产业的共同发展。
综上所述,储能充电桩作为电动汽车充电基础设施的重要组成部分,具有广阔的应用前景和发展潜力。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,储能充电桩将在未来发挥越来越重要的作用。