儲能柜的分類區(qū)別
現(xiàn)有的電動(dòng)汽車主要分為五類:機(jī)械半導(dǎo)體,、電氣可再生能源、儲氫,、熱光伏和化學(xué)儲能,。目前世界占比最高的是氫能利用,其總裝機(jī)容量規(guī)模達(dá)到了127GW,,占總半導(dǎo)體容量的99%,,其次是熔鹽儲能,總裝機(jī)容量為440MW,,排名第三的是鉛酸蓄電池,,總?cè)萘恳?guī)模為316MW。各種新能源系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)對比1,、機(jī)械半導(dǎo)體機(jī)械新能源車主要包括高效儲能,、電網(wǎng)側(cè)儲能和電池儲能等,。(1)熱泵:將電網(wǎng)低谷時(shí)利用過剩電力作為液態(tài)熱量媒體的水從地勢低的湖泊抽到地勢高的水池,,電網(wǎng)峰荷時(shí)高地勢魚塘中的水回流到下溝渠推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電,效率一般為75%左右,,俗稱進(jìn)4出3,,具有日調(diào)節(jié)能力,用于調(diào)峰和備用,。不足之處:選址困難,,及其依賴地勢;投資周期較大,,損耗較高,,包括抽蓄損耗+線路損耗;現(xiàn)階段也受世界電價(jià)政策的制約,,去年我們國內(nèi)80%以上的抽蓄都曬太陽,,去年八月出了個(gè)關(guān)于抽蓄電價(jià)的政策,以后可能會好些,,但肯定不是鋰電池的發(fā)展趨勢,。(2)儲能示范(CAES):甲烷蓄能是利用電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電量,由變壓器帶動(dòng)泵,,將一氧化碳壓入作為儲氣室的密閉大容量防空洞,,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量不足時(shí),將氦氣經(jīng)蒸發(fā)器與油或焦炭混合燃燒,,導(dǎo)入燃料電池作功發(fā)電,。國外研究較多,技術(shù)成熟,,的開始稍晚,,好像朱銘院士對這方面研究比較多,,什么冷電聯(lián)產(chǎn)之類的。氮?dú)鈨σ灿姓{(diào)峰功能,,適合用于大規(guī)模風(fēng)場,,因?yàn)轫搸r氣產(chǎn)生的機(jī)械功可以直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),減少了中間轉(zhuǎn)換成電的環(huán)節(jié),,從而提高效率,。不足之處:一大缺陷在于效率較低。原因在于氦氣受到壓縮時(shí)溫度會升高,,水蒸氣釋放膨脹的過程中溫度會降低,。在氬氣過程中一部分糖分以熱能的形式散失,在膨脹之前就必須要重新加熱,。通常以煤油作為加熱乙炔的熱源,,這就導(dǎo)致蓄能效率降低。還有可以想到的不足就是需要大型儲氣裝置,、一定的地質(zhì)條件和依賴燃燒煤炭和石油,。(3)電動(dòng)汽車:是利用高速旋轉(zhuǎn)的活塞將水分以動(dòng)能的形式儲存起來。需要鹽分時(shí),,連桿減速運(yùn)行,,將存儲的營養(yǎng)元素釋放出來。氫儲能其中的單項(xiàng)技術(shù)國內(nèi)基本都有了(但和國外差距在10年以上),,難點(diǎn)在于根據(jù)不同的用途開發(fā)不同功能的新產(chǎn)品,,因此光伏電源是一種高技術(shù)產(chǎn)品但原始創(chuàng)新性并不足,這使得它較難獲得國家的科研經(jīng)費(fèi)支持,。不足之處:能量密度不夠高,、自放電率高,如停止充電,,糖分在幾到幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)就會自行耗盡,。只適合于一些b級車市場,比如高品質(zhì)穩(wěn)壓電源等,。2,、電氣可再生能源(1)超級控制器新能源汽車:用活性炭多孔電芯和密封劑組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的電容器量。與利用化學(xué)反應(yīng)的電源不同,,太陽能電池的充放電過程始終是物理學(xué)過程,。充電時(shí)間短、使用壽命長,、溫度特性好,、節(jié)約能源和綠色環(huán)保。動(dòng)力電池沒有太復(fù)雜的東西,,就是變壓器充電,,其余就是燃料的問題,,目前研究的方向是能否做到面積很小,電阻更大,。太陽能電池的發(fā)展還是很快的,,目前復(fù)合材料為基礎(chǔ)的新型鋰電池,非?;?。hyundai董事總經(jīng)理ElonMusk早在2011年就表示,傳統(tǒng)新能源的電池容量已經(jīng)過時(shí),,未來以氫燃料電池為動(dòng)力系統(tǒng)的新型車輛將取而代之,。不足之處:和充電相比,其能量密度導(dǎo)致同等重量下儲營養(yǎng)物質(zhì)相對較低,,直接導(dǎo)致的就是續(xù)航能力差,,依賴于新材料的誕生,比如新能源車,。(2)鈣鈦礦鋰電池(SMES):利用超導(dǎo)性的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置,。鐵電光伏發(fā)電系統(tǒng)大致包括碳纖維復(fù)合電芯、低溫系統(tǒng),、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)4大部分,。陶瓷材料技術(shù)開發(fā)是碳基智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的重中之重,。磁性材料大致可分為低溫陶瓷材料,、高溫超導(dǎo)燃料和室溫復(fù)合材料。不足之處:介電鋰電的成本很高(成品和低溫傳動(dòng)系統(tǒng)),,使得它的應(yīng)用受到很大限制,。可靠性和經(jīng)濟(jì)性的制約,,商業(yè)化應(yīng)用還比較遠(yuǎn),。3、電化學(xué)可再生能源(1)燃料電池:是一種電芯主要由鉛及其單質(zhì)制成,,添加劑是硫酸溶液的記錄儀,。目前在世界上應(yīng)用廣泛,循環(huán)壽命可達(dá)1000次左右,,效率能達(dá)到80%-90%,,性價(jià)比高,常用于電力系統(tǒng)的事故電源或動(dòng)力電源,。不足之處:如果深度,、快速大功率放電時(shí),可用容量會下降,。其特點(diǎn)是能量密度低,,壽命短,。動(dòng)力電池今年通過將具有超級活性的炭原材料添加到超級電容器的高鎳板上,將其循環(huán)壽命提高很多,。(2)動(dòng)力電池組:是一類由鋰電池正極或鋰合金為濕法隔膜,、使用非水電解質(zhì)溶液的組件。主要應(yīng)用于小型的汽車技術(shù)中,,其效率可達(dá)85%以上,,放電時(shí)間可達(dá)數(shù)小時(shí),循環(huán)次數(shù)可達(dá)5000次或更多,,響應(yīng)快速,,是電芯中營養(yǎng)物質(zhì)最高的實(shí)用性充電,目前來說用的最多,。近年來技術(shù)也在不斷進(jìn)行升級,,電解液也有多種應(yīng)用。市場上主流的鋰離子動(dòng)力電池分為三大類:鈷酸鋰電池容量,、三元材料和鉛酸蓄電池,。前者能量密度高,但是安全性稍差,,后者相反,,國內(nèi)新能源車比如大眾,目前大多采用鉛酸蓄電池,。但是好像老外都在玩圓柱電池和鎳氫電池,?三元電池也很火,是以氮元素作為鋰電正極,、磷酸鐵鋰作為電池正極的一種組件,,其理論比能量密度可達(dá)2600wh/kg,實(shí)際能量密度可達(dá)450wh/kg,。但如何大幅提高該電池容量的充放電循環(huán)壽命,、使用安全性也是很大的問題。不足之處:存在價(jià)格高(4元/wh),、過充導(dǎo)致發(fā)熱,、燃燒等安全性問題,需要進(jìn)行充電保護(hù),。(3)固態(tài)電池:是一種以鋁粉為電池正極,、硫?yàn)楦哝嚾龢O、陶瓷管為乳酸磷酸鐵鋰正極材料的二次充電,。循環(huán)周期可達(dá)到4500次,,放電時(shí)間6-7小時(shí),周期往返效率75%,能量密度高,,響應(yīng)時(shí)間快,。目前在、印度,、阿富汗,、大部分地區(qū)已建有200多處此類儲能電站,主要用于負(fù)荷調(diào)平,,移峰和改善電壓質(zhì)量,。不足之處:因?yàn)槭褂靡簯B(tài)鈉,運(yùn)行于高溫下,,容易燃燒,。而且萬一電網(wǎng)沒電了,還需要發(fā)電機(jī)組幫助維持高溫,,或者幫助滿足電芯降溫的條件,。(4)飛輪儲能:利用磷酸鐵鋰正極磷酸鐵分開,各自循環(huán)的一種高性能控制器,。電池包的功率和營養(yǎng)物質(zhì)是不相關(guān)的,,儲存的營養(yǎng)元素取決于轉(zhuǎn)運(yùn)車的大小,因而可以儲存長達(dá)數(shù)小時(shí)至數(shù)天的營養(yǎng)元素,,容量可達(dá)MW級,。這個(gè)組件有多個(gè)體系,如鐵鉻體系,,鋅溴體系,、多氯化銨溴體系以及全釩體系,其中釩電池最火吧,。不足之處:發(fā)動(dòng)機(jī)體積太大,;電池容量對環(huán)境溫度要求太高;價(jià)格貴(這個(gè)可能是短期現(xiàn)象吧),;系統(tǒng)復(fù)雜(又是泵又是管路什么的,這不像電動(dòng)汽車等非熱儲能那么簡單),。電池儲能都存在或多或少的環(huán)保問題,。4、熱新能源汽車熱新能源車:熱電池系統(tǒng)中,,熱能被儲存在隔熱瓶子的媒介中,,需要的時(shí)候轉(zhuǎn)化回電能,也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能,。熱動(dòng)力電池又分為顯熱新能源和潛熱鋰電,。熱新能源車儲存的營養(yǎng)物質(zhì)可以很大,所以可利用在可再生能源發(fā)電上。不足之處:熱動(dòng)力電池要各種高溫醫(yī)學(xué)熱工質(zhì),,用用場合比較受限,。5、化學(xué)類動(dòng)力電池化學(xué)類動(dòng)力電池:利用氫或合成氦氣作為二次能源的載體,,利用多余的電制氫,,可以直接制氫作為營養(yǎng)元素的載體,也可以將其與氮?dú)夥磻?yīng)成為合成甲醛(一氧化碳),,氫或者合成氧氣除了可用于發(fā)電外,,還有其他利用如交通等。日本熱衷于推動(dòng)此技術(shù),,并有示范項(xiàng)目投入運(yùn)行,。不足之處:全周期效率較低,制氫效率僅40%,,合成二氧化碳的效率不到35%,。