超导技术及应用 储能技术综述.ppt

储能技术综述
储能装置快速的功率调节能力使其突破了传统电力系统主要依赖继电保护和自动装置的被动致稳框架,彻底改变传统电力系统中缺乏快速补偿不平衡功率的手段的状况,形成崭新的主动致稳新思想。
在目前所提出的各种超导电力装置中,储能装置具有较大的技术可行性和经济价值,因此随着高温超导和电力电子技术的不断进步,开展储能装置的研制工作对各国电力事业具有深远的意义,而且也是各国经济战略发展的需要。
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
改善电能品质
分布式电源和可再生能源的功率平滑装置
传统电力系统的特点
发电
(稳定、可控)
输配电
用电
(随机,不可控)
发电侧输出功率稳定且可控,用电侧负荷随机性大:一组随机变量
电能难以大规模存储:发-输-用三个环节功率实时平衡
因故障导致系统功率严重失衡时,切机切负荷:被动致稳
火电
水电
核电
现代电力系统的新特点
随着规模越来越大,出现新的现象和问题:超低频功率振荡;功率振荡的传播特性
发电侧输出功率和用电侧负荷都存在随机性:两组独立随机变量
电能难以大规模存储:功率失衡可能成为电网的一种常态
发电
(随机)
输配电
(规模大,特性复杂)
用电
(随机)
火电
水电
核电
风电
电网对大规模的风电接入持非常谨慎的态度!
电网究竟能接纳多大比例的风电?
可再生能源核心政策:总量目标,全额收购,
能接纳多大比例的风电→在高比例风电条件下如何保证电力系统的安全运行
建设大基地,融入大电网
大型风电场并网技术已成为可再生能源规模利用的瓶颈!
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大规模储能:抽水蓄能:核电安全,电网经济;5%~10%
中小规模储能:蓄电池、飞轮、超导、超级电容器
储能技术将在未来电力系统中占有重要地位
电力系统:“发-输-用”→“发-输-用-储”
火电
水电
核电
风电
储能
储能
储能
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。
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
主要储能技术
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。
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。