当前大容量储能技术面对的一些难点分析

2021-06-08      1222 次浏览

什么是大容量储能?随着社会的快速发展,我们的大容量储能也在快速发展,那么你了解大容量储能的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。


近几十年来,储能技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。储能技术已被视为电网运行过程中“采—发—输—配—用—储”六大环节中的重要组成部分。电力系统中引入储能环节后,可以有效地实现需求侧管理,不仅更加有效地利用电力设备,降低供电成本,还可以促进可再生能源的应用,也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。


电池安全问题是关键瓶颈的大容量存储技术的应用,当前储能或盲目追求高特定的能源而忽视安全,或有一个安全但低特定的能量,虽然在各种可用于大容量蓄电池技术、钠镍电池技术是为数不多的高能源、高安全的技术。然而,到目前为止,只有少数外国机构,如通用电气,掌握了相关技术。


《储能报告》指出,美国在储能技术领域起步早、投入多、政策支持力度大,阿贡国家实验室、西北太平洋国家实验室、桑迪亚国家实验室、可再生能源国家实验等相关实验室均具备很高的硬件平台水平和研究实验能力,侧重于新型电池材料体系研发、电池工况研究、新型电池本体特性、电池集成方法、储能装置安全性、能效研究和评价等不同领域,基本涵盖了储能电池研究体系的关键材料、本体制造、综合性能分析以及产业化转移等关键环节,但却没能连接贯通成为完整的闭环。


目前电能储存的形式可分为四类:物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、超级电容器等)、电磁储能(如超导电磁储能等)和相变储能(如冰蓄冷等)。


钠硫电池在300℃的高温环境下工作,其正极活性物质是液态硫(S);负极活性物质是液态金属钠(Na),中间是多孔性陶瓷隔板。钠硫电池的重要特点是能量密度大(是蓄电池的3倍)、充电效率高(可达到80%)、循环寿命比蓄电池长等;然而钠硫电池在工作过程中要保持高温,有一定安全隐患。


当前,储能的研发还处于“重应用、轻基础”的模式。美国在2012年初由能源部牵头设立电池与储能创新中心,旨在打通各国家实验室间的相互联系。但相比于硬件水平的交流提升和应用领域的贯通,在基础性研究,尤其是基础理论、新型材料研究等方面仍有欠缺。


锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,具有高效率、高能量密度的特点,并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题,过充控制的特殊封装要求高,价格昂贵,所以尚不能普遍应用。

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