1.储能原理与技术
储能原理是通过物理或化学方式将能量以不同形式储存起来,并在需要时释放,其核心技术包括热能储存、化学能储存和电磁能储存三大类。 以下从原理分类、技术实现和应用场景三个层面展开分析:
一、热能储存技术1. 显热储热显热储热通过材料温度变化储存热能,核心参数是容积比热容(比热容×密度)。例如,水作为常见显热储热介质,其比热容为4.18 kJ/(kg·K),通过升高温度储存热量。显热储热材料需具备高比热容和密度,以提升单位体积储热能力
2. 相变储热相变储热利用物质相变(如固-液、液-气)时吸收或释放的潜热。典型材料包括结晶水和盐、无机盐类、多元醇等。例如,六水合氯化钙(CaCl?·6H?O)在熔化过程中可吸收约190 kJ/kg的潜热,储热密度远高于显热材料。相变储热的关键技术包括:成核控制:固-液相变初期需通过成核剂促进晶核形成,避免过冷现象(液体温度低于凝固点仍不凝固)。容器设计:需防止相变材料泄漏,并适应体积变化(如固-液相变时体积收缩)
3. 热化学储热通过可逆化学反应储存热能,特点包括高储能密度、可长期储存分解物。例如,氢氧化钙(Ca(OH)?)在高温下分解为氧化钙(CaO)和水蒸气,吸收热量;低温时重新化合释放热量。此类技术适用于高温工业余热回收。
二、化学能储存技术1. 铅酸蓄电池原理:正极活性物质为二氧化铅(PbO?),负极为海绵状铅(Pb),电解液为稀硫酸。放电时,正负极均转化为硫酸铅(PbSO?),同时释放电子。分类:按用途分为起动型(汽车点火)、动力型(电动车)、固定型(备用电源)等。性能参数:电池容量(Ah)和放电速率(C率)是关键指标。例如,100Ah电池以5A放电,速率为0.05C
2. 镍镉电池优点:循环寿命长(可达2000次)、耐冲击振动、低温性能好(-20℃仍可工作)。缺点:记忆效应(需定期完全放电)、镉污染风险
3. 锂电池分类:便携式(手机电池)、动力电池(电动车)、储能电池(电网调峰)。优点:比能量高(150-200 Wh/kg)、自放电率低(每月约2%)、无记忆效应。缺点:内部阻抗高(大电流放电时发热)、成本较高。
三、电磁能储存技术1. 光伏储能系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、逆变器等组成。工作原理:白天,太阳能电池将光能转化为直流电,部分直接供电,剩余通过控制器存入蓄电池。夜间或阴天,蓄电池通过逆变器将直流电转换为交流电供电
2. 超级电容器通过电极与电解液界面双电层储存电荷,特点包括:充放电速度快(秒级)、循环寿命长(百万次以上)。能量密度较低(5-10 Wh/kg),适用于短时高功率场景(如电梯制动能量回收)。
四、储能技术的应用场景1. 平衡能源供需太阳能:储存日间辐射热,用于夜间供暖或发电。风能:通过压缩空气储能(CAES)将风能转化为压缩空气势能,需时释放驱动涡轮机
2. 电网调峰填谷发电厂利用储热技术(如熔盐储热)在低谷期储存余热,高峰期释放,减少燃料消耗和污染物排放
3. 工业余热回收在钢铁、化工等行业,通过相变材料回收高温废气热量,用于预热原料或供暖,减少冷却水消耗和空气污染
4. 建筑节能相变储能材料(如定形相变材料)嵌入墙体或地板,调节室内温度波动,降低空调能耗
5. 移动能源锂电池驱动的电动车通过储能系统实现能量回收(制动时将动能转化为电能储存),提升续航里程。
五、技术挑战与发展方向1. 材料创新开发高储热密度、低成本的相变材料(如纳米复合材料),以及高安全性、长寿命的固态电池
2. 系统集成优化多能互补系统(如光热-光伏-储热联合系统),提升综合能源利用效率
3. 智能化管理通过物联网和人工智能预测能源需求,动态调整储能策略,降低运营成本。储能技术通过热能、化学能、电磁能的多途径转化与储存,有效解决了能源供需在时间和空间上的矛盾,是推动能源转型和碳中和目标的关键支撑。
2.最低1.42元/Wh!奇台县12.5万千瓦储能+50万千瓦储能中标-储积电
奇台县12.5万千瓦储能+50万千瓦储能项目中标情况为:第三中标候选人阳光电源股份有限公司以最低投标单价1.42元/Wh中标。以下是详尽分析:中标公示情况:12月14日,奇台县12.5万千瓦储能+50万千瓦(风光同场)新能源项目储能系统设备采购中标候选人进行了公示。公示内容显示,该项目共有三家公司参与投标,并分别成为中标候选人。中标候选人及报价:第一中标候选人:合肥国轩高科动力能源有限公司,投标报价为300,197,250元,投标单价为1.5元/Wh。第二中标候选人:北京海博思创科技股份有限公司,投标报价为300,861,175元,投标单价同样为1.5元/Wh。第三中标候选人:阳光电源股份有限公司,投标报价为284,347,900元,投标单价为1.42元/Wh,为三者中最低。项目概况:建设地点:奇台县。风电场配置:采用32台6.25MW的风电机组,风电装机容量达到200MW。储能系统配置:配备25%比例的储能系统(50MW),储能时间为4小时。储能系统共包含20座储能变流器集装箱和40座储能电池集装箱,储能容量为50MW/200MWh。招标范围:储能设备采购容量为50MW/200MWh储能系统设备采购。招标范围包括但不限于储能系统所需设备的供货及指导安装,具体涵盖磷酸铁锂电池预制舱(含电池、电池管理系统BMS、消防灭火、热管理系统、集装箱内电力及通信线缆等)、变流升压系统(储能变流器PCS、箱变等)、能量管理系统EMS、储能自供电系统以及电池预制舱与PCS之间的连接电缆等设备的设计、制造、提供图纸资料、出厂试验、供货、包装、发运、运输保险购买、现场交货、现场指导安装、现场调试、协助验收及两年质保期服务等。交货期与地点:交货期:合同签订之日起150个日历日内供货完毕。交货地点:招标人指定地点现场交货。招标人资质要求:招标人在中国境内至少具有2个单体容量不低于20MWh的储能系统(磷酸铁锂电池)集成项目业绩,且同时具有累计容量不低于200MWh的整套储能系统集成供货业绩。图片展示:综上所述,阳光电源股份有限公司以最低投标单价1.42元/Wh成功中标奇台县12.5万千瓦储能+50万千瓦储能项目的储能系统设备采购。该项目的实施将有助于提升奇台县新能源项目的储能能力,进一步推动当地新能源产业的发展。
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4.光热型熔盐储热电站
光热型熔盐储热电站是一种以电加热装置作为储能输入,以高温熔盐作为储能介质,以聚光集热系统作为能量补充,以汽轮发电机组作为电能输出的安全、高效和低成本的新型储能电站技术。
一、主要构成与工作原理光热型熔盐储能电站主要由电加热系统、熔盐储能系统、聚光集热系统、蒸汽发生系统、汽轮发电系统以及其他辅助系统构成。其工作原理如下:在用电低谷时段或光伏、风电等出现弃电时,通过电加热器加热熔盐至565℃,将多余的电能转换为热能并进行存储。在用电高峰时段,利用高温熔盐通过蒸汽发生系统与水进行热交换,产生过热蒸汽并驱动汽轮发电机组发电。在其余时段,熔盐储能电站以低负荷运行,提供自身厂用电的同时,为电网提供转动惯量和无功功率支撑,保障电网的安全稳固运行。此外,熔盐储能电站还通过聚光集热系统利用太阳能直接辐射能量加热熔盐,以弥补热—电转换过程的能量损失,大幅提高充放电效率。
二、技术优势充放电效率高:通过配置聚光集热系统,光热型熔盐储能电站的充放电效率可达到75%以上。储能容量大:单体熔盐储罐储存熔盐量可达数万吨,通过并联配置多对冷热熔盐罐,可轻易实现大规模(GW级)、长时间(8~12小时乃至更长)储能。建设周期短:光热型熔盐储能电站的建设周期约为1.5年。使用寿命长:设计使用寿命可达25~30年,且熔盐作为储热介质可循环利用。安全性高:熔盐特性稳固,不易分解、泄露;在加热、储热、换热的全过程均为纯物理变化且维持常压,无爆炸风险。环境友善:熔盐储能系统的制造和运行对环境不产生任何污染。电网友善:采用汽轮发电机组,可以为电网提供无功功率和转动惯量,有利于电网电压稳固和频率稳固;还可以提供调峰、调频、调压、系统备用和黑启动等辅助