钠硫电池及其储能应用

钠硫电池是以Na-beta-氧化铝为电解质和隔膜,并分别以金属钠和多硫化钠为负极和正极的二次电池,钠硫电池用于储能具有独到的优势,主要体现在原材料和制备成本低、能量和功率密度大、效率高、不受场地限制、维护方便等方面。钠硫电池已经成功的用于削峰填谷、应急电源、风力发电等可再生能源的稳定输出以及提高电力质量等方面。目前在国外已有100余座钠硫电池储能电站在运行中,涉及工业、商业、交通、电力等多个行业,是各种先进二次电池中最为成熟的一种,也是最具有潜力的一种先进储能电池。     

国外电池储能电站发展及其政策扶持

1国外电池储能电站发展状况1.1美国2001～2003年,美国电力公司与日本绝缘子公司、ABB公司合作,进行了100kW(用于削峰)/500kW(用于改善电能质量)钠硫电池储能系统的试验运行。2002年,美国采用钠硫电池储能系统在俄亥俄州建成了第一个100kW/500kVA的示范电站。因此,美国电力公司获得了几年内以低价格购买钠硫电池的优惠权。2006年,西弗吉尼亚州的查尔     

我国电池储能电站研究与发展现状

我国电池储能电站研究重点在纳硫电池、液流(全矾)电池及锂电池。总体达到国际先进水平,但还没有实现规模化量产。1钠硫电池技术研究及产业化现状经综合比较分析,钠硫电池是目前能量密度最大、功率密度最大的电池储能方式之一。其容量大、体积小,能量储存和转换效率高、寿命长、不受地域限制等优点,非常适合电力储能使用。上海市电力公司与中科院上海硅酸盐研究所合作,开展了钠硫电池的技术研发、小批量制备和     

风干电力储能的蓄电池适用性综合评价

对目前几种用于电力储能的新型蓄电池特征和效用进行了分析。为了评估这些蓄电池的适用性和发展潜力,建立了电力储能蓄电池的综合评价体系,把环保性、技术性能、经济性和安全性作为评估电力储能蓄电池综合性能的4个一级指标,每个一级指标下再各设若干二级指标。采用专家调查的方法对各级指标进行了权重分配,并给出了指标的评分和计分的方法。利用综合评价体系对上海电力公司电力储能示范项目采用的五种新型蓄电池进行了评价和排序,结果发现钠硫电池和全钒液流电池的得分最高,有比较好的应用前景。     

储能钠硫电池的工程化研究进展与展望——提高电池安全性的材料与结构设计

钠硫电池作为一种重要的储能技术,已在全球储能市场拥有GW·h级的装机容量,然而其安全问题一直倍受关注,成为制约其产业大规模发展的一大要素.本文首先介绍储能钠硫电池的结构、工作原理及其工程化发展现状,再针对高温钠硫电池应用中存在的安全隐患问题,从电池的电芯层面到模组层面,提出提高钠硫电池安全性能的解决策略.着重综述了基于固体电解质增韧、降低固体电解质局部电流密度、增强封接材料的热机械稳定性、电芯外壳防腐蚀、电池保温箱热管理与火源阻隔等安全策略的材料和结构设计方面的研发进展,最后对高安全性钠硫电池未来在低温化和液流化的研发方向作出设想和展望.     

储能电站作为系统辅助启动电源的建模研究

随着储能技术的发展和储能电站规模的不断增加,系统大停电后可考虑储能电站作为系统辅助启动电源以协助系统的恢复,考虑铅蓄电池、磷酸铁锂电池、全钒液流电池和钠硫电池为主要储能电站电池类型,根据蓄电池组放电功率和放电持续时间的幂次函数关系建立不同电池类型储能电站放电模型,储能电站放电模型和经济模型一起构成系统辅助启动电源模型,进而在系统辅助启动电源模型的基础上,以给定恢复时间内系统恢复的功率最大为目标函数,提出了考虑系统辅助启动电源的黑启动方案优化模型,并通过savnw23节点系统算例验证了储能电站作为系统辅助启动电源的可行性和黑启动方案优化模型的正确性。     

储能发展现状与趋势分析

储能技术是实现可再生能源大规模接入,提高电力系统效率、安全性和经济性的关键技术,也是提高清洁能源发电比率,推动雾霾治理的有效手段。截至2015年底,全球储能装机总量约167GW,约占全球电力总装机的2.9%;我国储能装机为22.8GW,约占全国电力总装机的1.7%。预计到2050年,我国储能装机将达200GW,市场规模将达2万亿元以上。目前已有的储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、铅酸电池、锂电池、钠硫电池、液流电池及超级电容器等。不同的储能技术适用于不同的应用场合和领域,根据系统功率与放电时间,可以将储能技术的主要应用领域分为能源管理、电力桥接和电能品质管理三部分。未来储能市场的发展将集中在分布式储能、分布式光伏+储能、微网等配网侧和用户侧等领域。近年来中国储能产业在项目规划、政策支持和产能布局等方面均加快了发展的脚步,未来几年随着可再生能源行业的快速发展,储能市场亦将迎来快速增长。不过我国储能产业还处于发展的初级阶段,尚以示范应用为主,储能商业化应用面临着储能成本偏高、电力交易市场化程度不健全、储能技术路线不成熟、缺乏储能价格有效激励等各方面的问题,可谓机遇与挑战共存。     

政策频出储能地位提升

为何要发展储能 储能主要分为物理储能、化学储能两个大类.物理储能主要包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能和超导磁储能.化学储能主要包括铅酸电池、液流储能电池、二次电池(镍氢电池、锂离子电池)和钠硫电池. 业内人士指出,储能技术是实现太阳能、风能等可再生能源普及应用的关键技术.风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和地域条件的影响,具有明显的不连续、不稳定性,发出的电力波动较大,可调节性差.当电网接入的太阳能、风电容量过多时,电网的稳定性将受到影响.     

储能技术在电力系统中的研究进展

储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源的利用率等重要作用。介绍了抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、钠硫电池储能、锂离子电池储能、液流电池储能等典型储能技术以及各自的国内外研究动态,比较了各种储能技术的优缺点,并对储能技术在电力系统中的不同应用进行了综述。     

分布式发电和储能：电力公司工程师的观点

分布式发电和储能，统称为分布式电源，具有根本上改变电力公司系统的潜力。事实上，分布式发电有时候被认为是一种对目前的供能系统具有破坏性作用的技术。许多出版物、报告和案例研究都称颂分布式电源如何对电源所有者和电力公司都有利。本文从电力工程师的角度阐述了分布式电源技术的现状及应用，讨论了电力公司和用户所有的装置面临的商业和技术方面的挑战。     

电化学储能的发展

正电化学储能技术是各国储能产业研发和创新的重点领域。尽管电化学储能装机量不大,仅有1.38GW,但是运行项目却是最多的,高达665个。电化学储能主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等。全球电化学储能中锂电池和钠硫电池的占比比较大,装机比例接近,而锂离子电池的增速较快。     

化学电源及其在储能领域的应用

  目的  化学电源在储能领域展现出广阔的应用前景,需要对化学电源进行深入了解,合理地利用化学电源的优势,从而达到提高化学电源储能安全性和经济性的目的。  方法  综述了几种最有代表性和应用最为广泛的化学电源技术,分析其技术特点。结合当前化学电源在储能领域的应用现状,分析化学电源在储能领域面临的问题并提出应对建议。  结果  发展化学电源在储能领域的应用,需要新型专用储能电源的开发、电池管理系统的构筑以混合储能策略的设计等远、中、近期研究同时进行。将理论结合实践,提高化学电源储能的安全性、经济性,推动储能事业的发展。  结论  电化学储能在新能源消纳并网、电网调峰调频、用电质量的改善方面具有广阔前景,需要具体根据工作要求针对性地制定储能建设及工作方案,从而获得最大化的效益。     

储能电站对电网相称性的影响研究

<正>储能电站主要是指利用各种类型的储能方式构成的储能系统,其可有效实现需求侧管理,消除峰谷差,平滑负荷。通过调整储能电站的运行方式,对分布式电源送出的电能进行贮存或调节,并将分布式电源高质量的接入电网;也可利用储能电站系统电力充沛时贮存电能,在电力紧缺时释放电能,解决供需矛盾。美国著名学者杰里米·里夫金首先提出了能源互联网的愿景,并引起了国内外的广泛关注。能源互联网在智能电网的基础上结合互联网技术,改变能源利     

我国新型储能发展问题分析与政策建议

新型储能¹是新型电力系统的重要支撑技术。随着技术快速进步和支持政策陆续出台,我国新型储能已逐步在电力辅助服务、用户侧电价管理、新能源消纳以及电网输配电服务等领域得到应用。但当前新型储能成本偏高,其在电力市场中的定价机制与监管方式仍面临争议。本文在梳理我国新型储能政策环境和发展现状的基础上,归纳了新型储能的典型应用场景,分析了新型储能在经济性、电力系统融合模式、季节性调节等方面存在的问题,并从价格机制、监管方式、技术研发方面提出了政策建议。     

电动汽车作为电力系统储能应用潜力研究

基于V2G技术的电动汽车储能为可再生能源、分布式发电、微电网以及智能电网提供了巨大发展空间。目前储能技术较高的成本阻碍了其在电力系统中的大规模应用。电动汽车动力电池在为传统交通工具提供动力的同时,还可作为电力系统的储能装置,为电力系统提供备用电源。通过智能充放电控制和动力电池的梯次使用,电动汽车可作为电力系统灵活调峰和调频电源,加强电网运行稳定性与安全性,提高可再生能源接入规模,加快智能电网的构建和交通能源消费的电力化。本文在对电动汽车储能的相关技术及基础设施进行综述的基础上,对我国未来电动汽车储能规模进行了分析并对相关政策进行了探讨。     

考虑分时电价的风光储联合“削峰”优化调度模型

针对大规模风电和光伏发电并网对电网调度所带来的不利影响,结合大型钠硫电池储能系统,综合考虑峰谷分时电价政策和提高水火电机组运行效率等各方面因素,提出一种风光储联合"削峰"的优化调度新模式。为提高清洁能源上网带来的总体收益和实现水火电机组经济平稳运行,构建风光储联合"削峰"和水火电机组经济平稳出力2种调度模型。采用多目标粒子群算法求解所建模型。通过算例分析和验证所建模型的可行性和钠硫电池储能系统在提高清洁能源消纳和水火电机组运行效率方面的有效性。     

超级电容器在微电网中的应用

随着可再生能源发电技术的发展,能够整合分布式电源的微电网是满足日益增长的电力需求、节省投资和提高能源利用效率的一种有效途径。储能系统作为微电网必要的能量缓冲环节,其作用越来越重要。概述了超级电容器的特征和性能,分析了超级电容器储能系统的结构和控制原理,并详细阐述了其在微电网中的应用。基于超级电容器的储能系统,不仅起到能量缓冲的作用,还能够提供短时供电、缓冲微电网中负荷波动、均衡微电源输出、改善微电网电能质量,并且对微电网的经济性能有重要作用。     

光伏电站用储能电池的发展现状及应用前景综述

2021年“两会”上,碳达峰、碳中和被首次写入《政府工作报告》,新能源发电备受关注。以风电、光伏发电为主要形式的非化石能源将逐渐占据电力系统的主体地位,光伏电站用储能电池的发展和应用意义重大。为了更好地调峰填谷,解决光伏发电、风电并网影响电网稳定的问题,需要对各类储能电池的发展和应用进行梳理和研究,分析了中国光伏电站用储能电池的发展现状与趋势,对铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池、全钒液流电池、钠硫电池、超级电容器等不同光伏电站用储能电池的工作原理和应用场景、典型项目、性能进行了介绍和对比,并对未来光伏电站用储能电池在中国的发展进行了展望。     

含钠硫电池储能系统的微网多时间尺度能量管理策略

摘要： 针对包含钠硫电池储能系统的微电网,文中以微网运行成本最小化为目标,同时考虑钠硫电池的荷电状态和使用寿命,提出一种针对含钠硫电池储能系统微网的多时间尺度能量管理策略,分别对微网能量管理策略的日前调度和实时调度进行建模。最后以一个微网系统作为算例,通过日前调度结果和实时调度结果的比较分析可知,多时间尺度的能量管理策略可提高微电网运行效益,而实时调度计划基于超短期功率预测,可对日前调度计划进行较大程度的修正,保证微电网的经济优化运行。     

直流微电网微电源接口分析与控制策略设计

多数分布式电源发出的电能需要通过整流逆变后接入交流微电网,增加了电力电子器件的使用,降低了能量转换效率。介绍了更适合直流微电源和高频交流微电源接入的直流微电网拓扑结构,分析了交流微电源、直流微电源、储能装置与直流微电网间的电力电子接口,设计了以上接口的控制器,提出了整个直流微电网的控制策略。在Matlab／Simulink中建立上述直流微电网仿真模型,仿真结果表明,所建立的电力电子接口的正确性和所提出的控制策略的有效性。