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能源互联网背景下的储能技术及产业发展

导读: 在能源互联网背景下,电化学储能、储热、氢储能、电动汽车等储能技术或设备围绕电力供应,实现了电网、交通网、天然气管网、供热供冷网的“互联”,储能和能源转换设备共同建立了多能源网络的耦合关系。

  熔融盐蓄热是利用熔融盐使用温区大、比热容高、换热性能好等特点,将热量通过传热工质和换热器加热熔融盐存储起来,需要利用热量时再通过换热器、传热工质和动力泵等设备,将储存的热量取出以供使用,目前已在太阳能热发电中实现应用。其优点主要是规模大,可方便配合常规燃汽机使用等。但目前还存在成本高、效率和可靠性低等缺点,发展趋势主要是突破工质选择和关键材料。

  氢储能是通过电解把水分解成氢气和氧气,实现电能到化学能的转化,被认为是未来能源互联网的重要支撑,日趋成为多个国家能源科技创新和产业支持的焦点。目前存在的问题主要是能量转换效率低(总效率低于50%)、生产过程能耗大,需配套建立氢气输送管线、加氢站等相关基础设施。在氢储能的各环节中,制氢的主要发展趋势是减少能耗、降低成本、提高转化效率,储氢主要是发展新型高效的储氢材料、提高储氢容器的耐压等级,输氢主要是发展抗氢脆和渗透的输氢管道材料及研究氢与天然气混合输送的技术、建设及完善相关配套设施,用氢主要是发展低成本的气体重整技术、降低氢燃料电池的成本、提高性能稳定性。

  飞轮储能具有功率密度高、使用寿命长和对环境友好等优点,其缺点主要是储能密度低和自放电率较高,目前主要适用于电能质量改善、不间断电源等应用场合。

  超导储能和超级电容器储能在本质上是以电磁场储存能量,不存在能量形态的转换过程,具有效率高、响应速度快和循环使用寿命长等优点,适合在提高电能质量等场合应用。超导储能的缺点是需要低温制冷系统、系统构建复杂、成本较高等。超级电容器在大规模应用中面临的主要问题是能量密度低,其发展趋势主要是开发高性能电极及电解液关键材料技术,以提高储能密度、降低成本。

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