电能储能方式课件.pptVIP

一、飞轮储能 含义 原理 特点 运用 一、飞轮储能 含义 指利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成机械能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。 一、飞轮储能 原理 基本原理：由电能驱动飞轮到高速旋转，当需要电能时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮的动能转化为电能。 飞轮的升速和降速，实现了电能的存入和释放。 一、飞轮储能 飞轮储能器中没有任何化学活性物质,也没有任何化学反应发生。旋转时的飞轮是纯粹的机械运动,飞轮在转动时的动能为: 　　E =1/2Jω^2 　　式中: J为飞轮的转动惯量;ω为飞轮旋转的角速度. 　　飞轮转动时动能与飞轮的转动惯量成正比。而飞轮的转动惯量又正比于飞轮的直径和飞轮的质量,过于庞大、沉重的飞轮在高速旋转时,会受到极大的离心力作用,往往超过飞轮材料的极限强度,很不安全。因此,用增大飞轮转动惯量的方法来增加飞轮的动能是有限的。 　　 一、飞轮储能 飞轮储能装置中有一个内置电机,它既是电动机也是发电机。在充电时,它作为电动机给飞轮加速;当放电时,它又作为发电机给外设供电,此时飞轮的转速不断下降;而当飞轮空闲运转时,整个装置则以最小损耗运行。 一、飞轮储能 特点 飞轮储能具有效率高、建设周期短、寿命长、高储能、充放电快捷、充放电次数无限以及无污染等有点。适用于电网调频和电能质量保障 。 ①优点：储能高，功率大，效率高，寿命长，无污染等。 ②缺点： 一、飞轮储能 运用 飞轮储能根据不同方式有很多应用，应用最广泛的是直接储存动能并应用动能，比如单冲程柴油机的飞轮。 目前尖端研究的方向是飞轮储存功能并转化为电能应用。 一、飞轮储能 运用 飞轮储能装置与超级电容，电池等储能装置比较，其能量密度最大，但是功率密度比介于二者之间。超级电容的能量密度最小，功率密度最大。电池的能量密度二者之间，功率密度最小。同时，飞轮是纯物理储能，稳定可靠，对使用环境（温度，压力等）的要求低。最后，他是三者中最昂贵的储能方式。 根据这个比较，他比较适合于恶劣环境，价格不敏感，功率需求一般，同时轻量化储能装置的需要。 一、飞轮储能 运用 国外广泛运用于：电力系统调峰、风力发电、汽车供能、不间断电源、卫星储能控制、通讯系统信号传输、大功率机车、电磁炮、鱼雷等。 目前这种应用主要在太空飞行器上，比容国际空间站的飞轮电池，我国有储能，陀螺定位二用飞轮。 二、铅酸电池 原理：电解 铅酸电池（VRLA），是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。 铅酸电池充电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。 二、铅酸电池 铅酸电池已有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源，它也是成熟的电动汽车蓄电池。 铅酸电池正负电极分别为二氧化铅和铅，电解液为硫酸。铅酸电池又可以分为两类，即注水式铅酸电池和阀控式铅酸电池。 注水式铅酸电池：价廉，但需要经常维护，补充电解液； 阀控式铅酸电池：通过安全控制阀自动调节密封电池体内在充电或 工作异常时产生的多余气体，免维护，更符合电 动汽车的要求。 二、铅酸电池 优点：总体上说，铅酸电池具有可靠性好、原材料易 得、价格便宜等优点，比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。 缺点：一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。 二、铅酸电池 由于铅酸电池的技术比较成熟，经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 正在开发的电动汽车用先进铅酸电池主要有以下几种： 水平铅酸电池、双极密封铅酸电池、卷式电极铅酸电池等。 三、其他 1、镍金属电池 2、锂离子蓄电池 3、高温钠电池 4、锌空气电池（Zinc-air） 5、超级电容 三、其他 6、飞轮电池 7、燃料电池 8、太阳能电池 1、镍金属电池 目前在电动汽车上使用的镍金属电池主要有镉镍电池和氢镍电池两种。 镉镍电池和铅酸电池相比，能够达到比能量55Wh/kg，比功率200W/kg，循环寿命2000次，而且可以快速充电，虽说其价格为铅酸蓄电池的4～5倍，但由于其在比能量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。但由于其含有重金属镉，在使用中不注意回收的话，就会形成环境污染，目前许多发达国家都已限制发展和使用镉