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电储能技术课件
第1页/共43页
2
内容
一、背景
1.1 储能技术的背景
1.2 目前主要的储能方式
1.3 电储能技术应用现状
二、若干关键问题以及清华的部分工作
2.1 电池技术、状态估计和管理
2.2 电力变换装置及其控制技术
2.3 功率预报技术
第2页/共43页
3
1.1 储能技术的背景
一、背景
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4
智能电网对储能技术的需求
1.1 储能技术的背景
第4页/共43页
5
1.1 储能技术的背景
电动汽车对储能技术的需求
汽车动力电气化已成为全球汽车工业发展的焦点和核心;
“车辆到电网”(V2G)的概念正在兴起,期待其作为电力系统“削峰填谷”的有效手段之一。
国家电网:支持V2G的快速充电座
第5页/共43页
6
不同需求对充放电速度和容量的要求
Changing the Electricity Game, IEEE-PE Mag, 2009, July
第6页/共43页
7
1.2 目前主要的储能方式
按照储能介质形态分类,目前的电力储能可分为:
化学储能:铅酸电池、钠硫电池、全钒氧化还原液流电池
电磁储能:超导储能、双电层电容器
机械储能:如抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能
热/冰储能:如热泵储能、电锅炉储能
第7页/共43页
8
主要储能方式比较 (2003)
1.2 目前主要的储能方式
王冉冉,刘玉庆等. 飞轮储能装置的性能特点及其应用展望.电源技术应用. 2003
第8页/共43页
9
1.2 目前主要的储能方式
主要储能方式的比较
Barin A. et al, Storage Energy Management With Power Quality Concerns The Analytic Hierarchy Process And The Fuzzy Logic, COPEP’ 2009
第9页/共43页
10
1.2 目前主要的储能方式
主要储能方式的比较
效率
负载管理
技术成熟
经济性
环境友好
电能质量
压缩空气
3
4
3
5
1
1
蓄水储能
3
4
3
5
3
1
氢气储能
1
4
1
3
4
4
飞轮储能
4
2
3
5
5
3
超级电容
4
1
3
1
5
3
锂电池
4
4
3
3
4
4
钠硫电池
3 ?
4
3
2
3
4
钒电池
3 ?
4
2
2
3
4
Barin A. et al, Storage Energy Management With Power Quality Concerns The Analytic Hierarchy Process And The Fuzzy Logic, COPEP’ 2009
第10页/共43页
11
日本住友电工 (SEI)
总装机容量:30.8MW(19个风机)
电池组额定容量:6MWh VRB
地点:Tomamae Wind Villa
目的:平滑风力发电输出功率
价格:不详
1.3 电储能技术应用现状— 风电场
日本碍子公司(NGK)
总装机容量:51MW
电池组额定容量:34 MW NAS
地点:Rokkashomura Wind Farm
目的:平滑风力发电输出功率;
价格:0.42 Euro/kWh
第11页/共43页
12
美国电力公司(AEP)
2006年:查尔斯顿一变电站,第一组储能1MW/7.2MWh的钠硫电池(左图)
2008年:三个变电站中设置了2MW/14.4MWh钠硫电池储能系统(右图)
2009年:在俄亥俄州投入1MW/250kWh飞轮储能系统,验证分布式储能装置对电网频率调整的可行性;
2009年:120V/240V上“社区储能装置”(community energy storage, CES),推广分布式储能装置。
1.3 电储能技术应用现状— 智能电网
第12页/共43页
13
1.3 电储能技术应用现状— 电动汽车
2010/6,财政部、科技部、工信部和发改委联合发布了私人购买新能源汽车补贴标准,确定将在上海等 5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。国家对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补贴。
第13页/共43页
14
1.3 电储能技术应用现状— 国家的几个举措
近期几个示范工程:
(1)张北:风光储一体化示范工程(风电30万千瓦、太阳能光伏电10万千瓦、化学储能7.5万千瓦 ,2010年);
(2)厦门:基于液流电池储能的大型应急电源示范工程(国际会展中心);
(3)上海:上海世博园智能电网综合示范工程
·······
几个计划:
(1)2010年5月,国网公司《坚强智能电网关键设备(系统)研制规划》
发电:“大规模储能: 大型抽水蓄能电站、大
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