儲(chǔ)能技術(shù)種類繁多,他們的特點(diǎn)各異。實(shí)際應(yīng)用時(shí),要根據(jù)各種儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)以及對(duì)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合比較來(lái)選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。供選擇的主要特征包括:①能量密度 (kWh or MWh);②功率密度 (kW or MW);③響應(yīng)時(shí)間(-ms, -s, -minute);④儲(chǔ)能效率 (充放電效率);⑤設(shè)備壽命 (年)或充放電次數(shù);⑥技術(shù)成熟度;⑦經(jīng)濟(jì)因素 (投資成本、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用);⑧安全和環(huán)境方面的考慮。
在實(shí)際工程項(xiàng)目中,要根據(jù)儲(chǔ)能技術(shù)的上述特征,應(yīng)用的目的和需求,來(lái)選擇其種類、安裝地點(diǎn)、容量以及各種技術(shù)的配合,還要考慮用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力。
1、放電時(shí)間對(duì)比
儲(chǔ)能技術(shù)性能如果按放電時(shí)間劃分,可分為
①短放電時(shí)間(秒至分鐘級(jí)),如超級(jí)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能,
②中等放電時(shí)間(分鐘至小時(shí)級(jí)),如飛輪儲(chǔ)能、各種電池等,
③較長(zhǎng)放電時(shí)間(小時(shí)至天級(jí)),如各類電池、抽水蓄能、壓縮空氣等,
④特長(zhǎng)放電時(shí)間(天至月級(jí)),如氫和合成天然氣。
上述放電時(shí)間短的,常常是功率型的,一般可用作UPS和提高電能質(zhì)量。中等放電時(shí)間的,可用于電源轉(zhuǎn)接。較長(zhǎng)或特長(zhǎng)時(shí)間的,一般是能量型的,可用于系統(tǒng)的能量管理。目前應(yīng)用最廣泛的大型抽水蓄能可以解決天級(jí)的儲(chǔ)能要求,要滿足周和月級(jí)的儲(chǔ)能需求要依靠其他種類儲(chǔ)能手段,如氫和合成天然氣。
不同儲(chǔ)能技術(shù)的儲(chǔ)能容量能量和放電時(shí)間的比較示于圖,可以看出不同的儲(chǔ)能技術(shù)處于圖中不同的位置。
2、功率對(duì)比
大規(guī)模、永久儲(chǔ)能的應(yīng)用可分為三類:
① 電能質(zhì)量要求:在該應(yīng)用中,儲(chǔ)存能量?jī)H用于在幾秒鐘或更少的時(shí)間,以確保傳輸電能的品質(zhì)。
② 應(yīng)急能量要求:在這些應(yīng)用中,貯存的能量可用幾秒到幾分鐘,從一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源時(shí),以保證電能的連續(xù)性。
③ 系統(tǒng)能量管理要求:在這些應(yīng)用中,儲(chǔ)能系統(tǒng)用于發(fā)電和消耗之間的去耦及同步。典型的應(yīng)用是負(fù)載平衡,這意味著在非高峰時(shí)儲(chǔ)存能量(能量成本低),并在高峰時(shí)段使用存儲(chǔ)的能量(能量較高的成本)。
3、效率對(duì)比
儲(chǔ)能的效率和壽命(循環(huán)的最大數(shù))是兩個(gè)重要參數(shù),因?yàn)樗鼈冇绊懙酱鎯?chǔ)的成本。下圖給出不同存儲(chǔ)技術(shù)相對(duì)于效率和壽命的特點(diǎn)。
4、投資對(duì)比
投資成本是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)參數(shù),影響能源生產(chǎn)的總成本。每個(gè)循環(huán)的成本可能是評(píng)估能量存儲(chǔ)系統(tǒng)成本的最佳方式。下圖給出投資的主要組分,考慮到耐用性和效率。
5、密度對(duì)比
存儲(chǔ)系統(tǒng)的體積很重要,首先,它可能被安裝在一個(gè)受限制的或昂貴的空間,例如在城市地區(qū)。其次,體積增加,則需要更多的材料和更大的施工現(xiàn)場(chǎng),從而增加了系統(tǒng)的總成本。
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