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储能崛起 3大应用领域 11种储能方式 30家储能上市公司 你了解多少?

北极星储能网  来源:国际能源网  作者:王山  2017/8/31 8:53:07  我要投稿  

北极星储能网讯:

从广义上讲,储能即能量存储,是指通过一种介质或者设备,把一种能量形式用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来,基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。从狭义上讲,针对电能的存储,储能是指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。

那么,储能目前在哪些领域应用较多?有多少种储能方式?储能概念上市公司有哪些?今天,国际能源网小编队储能进行了详细梳理,以飨读者。

三大储能领域——电力系统、汽车与家用

在电力系统能源管理领域,储能首选技术为抽水蓄能,化学电池中液流可能最先具有商业化条件,其次是锂离子电池,铅酸电池还需在技术上进一步提高性能,而钠硫电池长期被日本垄断,在我国的商业化应用前景存在较大不确定性。从国外示范研究来看,为稳定电力供给提供均匀的功率输出,需要配套大约新能源发电容量的20%,并有6-8小时存储时间的电池储能系统。预计到2020年,发电侧和用电侧合计需要7.58亿千瓦的储能设备。

据预测,到2024年,全球储能系统的安装容量大约将达到45GW/81GWh。虽然与全球发电总装机容量相比,这部分储能容量的规模显得十分微不足道,但电力系统已经因为储能系统的出现而发生了质的变化。目前来看,电厂级储能容量主要用于置换效率较低的发电容量。与此同时,快速增长的离网型储能容量,也势必将改变消费者与电厂之间的关系。

在电动车领域,具有应用前景的储能技术,以锂离子电池为主,铅酸电池也有一定市场。电动车领域需要4.53亿千瓦的储能设备。全球电动汽车市场规模呈现迅猛发展的态势,从2011年仅6.80万辆,增长至2015年的64.30万辆,年均复合增长率为75.36%。根据真锂研究的预测,未来随着新能源汽车续航技术的不断突破以及核心部件成本的逐步降低,新能源汽车在全球乘用车市场于2017年前后将有望实现规模化,届时,全球电动汽车市场规模也将迎来新一轮的爆发式增长。

家庭储能领域,也可以理解为一组为家庭储存电能的大电池。对于绝大多数中国家庭来说,这还是一个比较陌生的家电产品。目前,全球主要的家庭储能系统市场在美国和日本。美国人居所的面积通常比较大,家庭用电较多,拥有风、光等新能源发电系统的家庭数量也多。由于用电量比较大,且峰谷电费存在比较大价格差异,储能系统通常被美国家庭用来在电价低的时段储存电能并在高电价的时段使用,以达到节省电费的目的。另外,在边远地区,以及地震、飓风等自然灾害高发的地区,家庭储能系统被当作应急电源使用,免除由于灾害或其他原因导致的频繁断电带来的不便。

5大类、11种储能技术

一、机械类储能

机械类储能的应用形式只要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

1、抽水蓄能

电网低谷时利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从低标高的水库抽到高标高的水库,电网峰荷时高标高水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电。

目前,抽水蓄能机组在一个国家总装机容量中所占比重的世界平均水平为3%左右。截至2012年底,全世界储能装置总容量为128GW,其中抽水蓄能为127GW,占99%。截至2016年年底,全国抽水蓄能电站机组容量为5032.5万千瓦,运行容量2338.5万千瓦,在建容量2694万千瓦,约占全国总装机容量16.5亿千瓦的3%。(另在建8座,在建容量894万千瓦)

2、飞轮储能

在一个飞轮储能系统中,电能用于将一个放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材料制成的圆柱体加速(达几万转/分钟),从而将电能以动能形式储存起来(利用大转轮所储存的惯性能量)。

飞轮储能多用于工业和UPS中,适用于配电系统运行,以进行频率调节,可用作一个不带蓄电池的UPS,当供电电源故障时,快速转移电源,维持小系统的短时间频率稳定,以保证电能质量(供电中断、电压波动等)。

在我国刚刚开始在配电系统中安装使用。电科院电力电子研究所曾为北京306医院安装了一套容量为250kVA,磁悬浮轴承的飞轮储能系统,能运行15秒,2008年投运。

3、压缩空气储能

压缩空气储能采用空气作为能量的载体,大型的压缩空气储能利用过剩电力将空气压缩并储存在一个地下的结构(如地下洞穴),当需要时再将压缩空气与天然气混合,燃烧膨胀以推动燃气轮机发电。

至今,只有德国和美国有投运的压缩空气储能站。德国Hundorf站于1978年投运,压缩功率60MW,发电功率290MW(后经改造提高到321MW),压缩时间/发电时间=4,2小时连续运行,启动过上万次,启动可靠率达97%。此外,德国正在建造绝热型压缩空气储能电站,尚未投运美国Mcintosh,Alabama阿拉巴马州,1991年投运,110MW,压缩时间/发电时间=1.6,如连续输出100MW可维持26小时,曾因地质不稳定而发生过坍塌事故。此外,美国正在建设几座大型的压缩空气储能电站,尚未投运。

近来压缩空气储能的研究和开发热度在不断上升,国家电网公司已立项研究10MW压缩空气储能。

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