根據(jù)電化學(xué)雙電層理論,也稱雙電層電容器,。兩個電荷層之間的距離很小(一般小于0.5mm),,采用了特殊的電極結(jié)構(gòu),使電極的表面積增大了一萬倍,,產(chǎn)生了巨大的電容,。
1、超級電容儲能
根據(jù)電化學(xué)雙電層理論,,也稱雙電層電容器,。兩個電荷層之間的距離很小(一般小于0.5mm),采用了特殊的電極結(jié)構(gòu),,使電極的表面積增大了一萬倍,,產(chǎn)生了巨大的電容。
超級電容器儲能已經(jīng)發(fā)展了50多年,。最近20年技術(shù)進(jìn)步很快,,比傳統(tǒng)電容器的電容大大增加,達(dá)到幾千法拉的量級,,比功率密度可以達(dá)到傳統(tǒng)電容器的十倍,。
超級電容儲能直接將電能儲存在電場中,量形式轉(zhuǎn)換,,充放電時間快,適用于提高電能質(zhì)量,。由于其低能量密度,,它適合與其他能量存儲裝置結(jié)合使用。
2.超導(dǎo)儲能
超導(dǎo)儲能系統(tǒng)由置于低溫容器中的超導(dǎo)材料制成的線圈,、杜瓦調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)和低溫制冷系統(tǒng)組成,。
能量以在超導(dǎo)線圈中循環(huán)的DC電流的形式存儲在磁場中。
超導(dǎo)儲能適用于改善電能質(zhì)量,、增加系統(tǒng)阻尼,、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,尤其適用于抑制低頻功率振蕩,。
但由于其成本高,,維護復(fù)雜,雖然有商用的低溫和高溫超導(dǎo)儲能產(chǎn)品,,但在電網(wǎng)中的應(yīng)用很少,,大部分是實驗性的。SMES在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用依賴于超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展(尤其是材料,、低成本,、制冷、電力電子等技術(shù)的發(fā)展),。
3.鉛板蓄電池
鉛酸電池是世界上應(yīng)用最廣泛的電池之一,。鉛酸電池中的陽極(PbO2)和陰極(Pb)浸在電解液(稀硫酸)中,兩個電極之間會產(chǎn)生2V的電勢,。這就是鉛酸電池的原理,。
鉛酸蓄電池常用作電力系統(tǒng)的應(yīng)急電源或備用電源。在過去,大多數(shù)獨立的光伏發(fā)電系統(tǒng)都配備了這種電池,。目前逐漸被其他電池(如鋰離子電池)取代,。
4.鋰離子電池
鋰離子電池實際上是鋰離子濃差電池,正負(fù)極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物組成,。
充電時,,Li從正極脫出,通過電解液嵌入負(fù)極,。此時,,負(fù)電極處于富鋰狀態(tài),正電極處于貧鋰狀態(tài),。相反,,當(dāng)放電時,Li從負(fù)極脫嵌并通過電解質(zhì)嵌入正極,。正電極處于富鋰狀態(tài),,負(fù)電極處于貧鋰狀態(tài)。
由于鋰離子電池在電動車,、電腦,、手機等便攜移動設(shè)備上的應(yīng)用,幾乎成為世界上應(yīng)用最廣泛的電池,。
鋰離子電池的高能量密度和功率密度是其被廣泛應(yīng)用和關(guān)注的主要原因,。
其技術(shù)發(fā)展迅速。近年來,,由于大規(guī)模生產(chǎn)和大量應(yīng)用,,其價格迅速下降,因此越來越多地用于電力系統(tǒng),。
鋰離子電池技術(shù)仍在不斷發(fā)展,,目前的研究重點是進(jìn)一步提高其使用壽命和安全性,降低成本,,開發(fā)新的正負(fù)極材料,。
5.鈉硫電池
鈉電池的陽極是液態(tài)硫,陰極是液態(tài)鈉,,中間是陶瓷材料的鋁管,。電池的工作溫度應(yīng)保持在300以上,以保持電極處于熔融狀態(tài),。
日本的NGK公司是唯一的制造商
在液流電池中,,能量儲存在溶解于液體電解質(zhì)中的電活性物質(zhì)中,液體電解質(zhì)儲存在電池外部的容器中,。儲存在槽中的電解液由泵抽入電池組,,電能通過電極和薄膜轉(zhuǎn)化為化學(xué)能或化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
液流電池的系統(tǒng)很多,其中最受關(guān)注的是釩液流電池(VRFB),。
這種電池技術(shù)首先由澳大利亞新南威爾士大學(xué)發(fā)明,,然后轉(zhuǎn)讓給加拿大VRB公司。
2010年后被普能公司收購,,普能公司的產(chǎn)品已在國內(nèi)外部分試點項目中得到應(yīng)用,。
電池的功率和能量是無關(guān)的,儲存的能量取決于儲能罐的大小,,因此可以儲存幾個小時到幾天的能量,,容量可以達(dá)到MW級,適合在電力系統(tǒng)中應(yīng)用,。
了解多一點可以關(guān)注我,。
官方微信
TOP