化學儲能電站主要類型及發(fā)展現(xiàn)狀

2018-01-25 11:06:59 計鵬新能源　點擊量：評論 (0)

儲能技術是指將電能、熱能、機械能等不同形式的能源轉化成其他形式的能量存儲起來，在需要時將其轉化成所需要的能量形式釋放出去。簡而言之

儲能技術是指將電能、熱能、機械能等不同形式的能源轉化成其他形式的能量存儲起來，在需要時將其轉化成所需要的能量形式釋放出去。簡而言之，任何一種以轉化的能源形式的儲存并釋放能量的技術，都屬于儲能技術。

儲能技術主要有物理儲能(如抽水蓄能)、化學儲能(如鉛酸電池)和電磁儲能(如超導電磁儲能)三大類。

化學儲能主要包括鉛酸電池、鈉硫電池、鋰離子電池和液流電池等，現(xiàn)對目前主要的化學儲能電站類型及發(fā)展作簡單介紹。

一、鉛酸電池儲能電站

鉛酸蓄電池，電極主要由鉛制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。它具有價格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和適于大電流放電等特點。1986年，德國建成了世界第一個鉛酸電池儲能電站，經(jīng)過多年的發(fā)展，在傳統(tǒng)鉛酸電池的基礎上，閥控式密封鉛酸電池也被研制出來，大大推動了鉛酸電池的發(fā)展。近年來，新型的鉛酸蓄電池，如卷繞式電池、鉛炭電池、雙極性電池等正在快速發(fā)展。特別是鉛炭電池，國內商業(yè)應用得到大力推廣。

二、鈉硫電池儲能電站

鈉硫電池能量密度和轉換效率高，是一種能夠同時適用于功率型儲能和能量型儲能的蓄電池,不過鈉硫電池的制造比較困難，對電池材料、電池結構要求高，因此制造成本較高,安全性相對也稍差。在鈉硫電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化方面日本居于世界領先地位，目前只有日本NGK公司的鈉硫電池產(chǎn)品已經(jīng)商業(yè)化。截止到2014年6月，世界范圍內安裝的納硫電池儲能系統(tǒng)已經(jīng)達450MW/3000MWh。我國鈉硫電池的發(fā)展是以中國科學院上海硅酸鹽研究所為代表的。2006年，上海市電力公司與中科院上海硅酸鹽研究所聯(lián)合開發(fā)出大容量鈉硫電池，其關鍵技術和關鍵工藝已取得重大突破。2010年世界博覽會期間，中國科學院上海硅酸鹽研究所提供在100KW、800KWh鈉硫電池儲能系統(tǒng)在上海世博園智能電網(wǎng)綜合示范工程中并網(wǎng)運行，是國內唯一公開報道的納硫電池示范項目。

三、鋰電池儲能電站

鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液的一次電池，鋰電池分為兩種：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池;鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。1991年索尼公司發(fā)布首個商用鋰離子電池之后，鋰電池得到廣泛應用，主要用于水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，郵電通訊的不間斷電源，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領域。

鋰離子電池大容量集成接入電網(wǎng)的應用直到2008年10月后才開始有報道。美國A123公司已開發(fā)出2MW×0.25h的H-APU柜式磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，2008年11月，A123公司聯(lián)合GE公司，與美國AES公司與合作，于2009年在賓夕法尼亞州實施了2MW的H-APU柜式磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)。目前，全球范圍內鋰電池儲能儲能電站較多，其中規(guī)模較大的儲能電站主要有美國A123、Valence,韓國三星SDI和LG，日本松下、索尼及中國比亞迪、中航鋰電、萬向、東莞新能源等。總之，大容量鋰離子電池儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用發(fā)展勢頭迅猛，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

四、全釩液流電池儲能電站

全釩液流電池是一種是一種以釩為活性物質呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池，它是一種新型清潔能源存儲裝置，有著壽命長、成本低、維護少、效率高的特點，其研究始于20世紀80年代的澳大利亞新南威爾士大學。

五、結語

經(jīng)過二十多年的研發(fā)，釩電池技術已經(jīng)趨近成熟。在日本，用于電站調峰和風力儲能的固定型(相對于電動車用而言)釩電池發(fā)展迅速，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入實用，并全力推進其商業(yè)化進程。目前主要研究并應用全釩液流電池的有日本住友電工公司(SEI)、奧地利GILDEMEISTER公司、北京普能世紀科技有限公司、大連融科儲能技術發(fā)展有限公司等。

原標題:化學儲能電站主要類型及發(fā)展現(xiàn)狀