储能技术-储能材料-新能源材料-锂电池储能

储能技术与应用,一.能源概况,1.1化石能源现状,1.2新能源,1.3储能的基本概念,1.1化石能源现状,1.可再生清洁能源如风能、太阳能等所占比例不到3%2.石油、煤和天然气占初级能源消耗的85%左右3.其余主要是火电和水电据可靠资料报道，到2020年，我国能源的消费比例除了利用石油、煤和天然气以及水电外，风能的消费比例要占到10%，核能的消费要占到3%。,我国各种能源探明储量（以储采比表示）与世界比较摘自“光伏技术和产业发展战略国际研讨会：机遇与挑战”论文集2004年4月8日，北京P8,能源及环境的可持续发展面临挑战,石油如何满足？,石油如何满足？,我国石油储量不足世界的2%。2007年我国原油对外依存度达到46.05%。每年新增1000万辆汽车，石油需求新增2000万吨左右。如何保证？,CO2大量排放带来的最直接危害温室效应！,从左图大气CO2浓度随年代的变化及其在全球的分布图可以看出：很明显，近20年来，CO2的浓度上升迅速非常迅速，2010年将接近550ppm。而且，主要分布在美国和中国所在的北半球高纬度60-80度处。,表3全球各国CO2排放量比较排行,在北京、上海等大城市，空气污染的60%来自汽车排放二氧化碳的全球排放量中，中国居第二,1.2新能源,（1）太阳能,太阳能的转换和利用方式：光热转换接收或聚集太阳能使之转换为热能，然后用于生产和生活的一些方面，是光一热转换即太阳能光热利用的基本方式。光电转换利用光生伏打效应原理制成的太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能，称为光一电转换，即太阳能光电利用。光化学转换光一化学转换目前尚处于研究开发阶段，这种转换技术包括半导体电极产生电面电解水产生包、利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等内容,（2）风能,风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各地温差和气压不同，导致空气运动而产生的能量。利用风力机可将风能转换成电能、机械能和热能等。风能利用的主要形式有风力发电、风力提水、风力致热以及风帆助航等。,风能的缺点：在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待储能技术发展。,（3）生物质能,生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿宏将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物等。,（4）地热,地热资源：是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。按赋存形式可分：水热型(又分为干蒸汽型、湿蒸汽型和热水型)、地压型、干热岩型和岩浆型四大类；按温度高低可分为：高温型(150)中温型(90149)低温型(200A；充放电速度快循环寿命长维护简单电池+超级电容器：可提供高的电能量和电功率，满足电动汽车启动、加速、爬坡、制动之大功率需求,超级电容器产品的性能与主要应用领域,美国能源部提出的近期和长远发展目标,超级电容器研究的几个方向,进一步提高超级电容器的能量密度和功率密度,降低成本,特别是降低电极材料的成本,提高电容器的可靠性，延长循环寿命,储能实例,2012年，福建安溪移动式储能电站（功率为125千瓦、容量为250千瓦时）不同地区均有季节性用电负荷存在，最大负荷是平时的12倍，形成罕见的尖峰负荷，导致局部区域、局部时段出现低电压现象。,2011年底，张北风光储输示范工程和深圳宝清储能电站项目相继建成投产。张北项目配备100MW风电、40MW光伏和20MW储能电站。,2011年，世界最大的32MW锂电池风电储能项目投运AES风电和AES储能公司位于西佛吉尼亚州的风电储能项目正式投入运营。该风电场安装了61台GE产1.6MW风电机组，总装机容量97.6MW。储能电池由A123公司提供，总容量为32MW。AES储能公司目前在全球拥有72MW已建及在建的储能项目，计划开发的储能项目总计达500MW。,世界上最大规模的20MW电网级飞轮储能项目世界领先的飞轮储能体系供给商Beacon电力完成世界上最大的飞轮储能体系的安装运营。这一项目是飞轮储能利用史上一个里程碑。该体系采世界最先进的碳纤维复合飞轮转子技术，接收并开释1MW的电能仅须要15分钟。此项目获得美国能源部4300万美元的资金支撑。,大规模超临界空气储能项目在启迪鄂尔多斯科技园落地空气储能是一项可解决大规模风电、太阳能等间歇式电源安全可靠并网发电的关进技术，是智能化电网的重要组成部分，也是解决制约风电、太阳能发电发展瓶颈的有效手段。,中国大唐集团新能源股份有限公司投资70亿元的大型海上风电项目成功落户滨海。,山东省潍坊市潍坊国家高新技术产业开发区的1MJ高温超导储能系统将是世界首套投入到实际电网运行的高温超导储能系统。,储热即热能储存，是能源科学技术中的重要分支,2.2.4储热技术,应用实例,智能移动供热车智能移动供热设备简称移动供热车，是一种新型的余热利用与集约化供热模式，把工业余热储存到移动供热车上，为需要热能的地方输送热能。它主要由：储热柜、控制部件及放热/储热管道、载车等部分组成。产品的使用领域为工业生产、采暖、洗浴、洗涤、酒店、宾馆等需用分布式能源的场所。,风能热能储存风能通过浆叶转变成机械能，机械能通过发电机转变成电能，电能通过电热器转变成热能储存于储热材料中。当需要时可及时供应生产及生活中的热水、热风、热蒸汽。主要用于住宅、别墅、小型办公区域、边防哨所、公路收费站等取暖、洗浴及生活热水，还可应用于石油输送加热、沥青加热、农牧业采暖等领域。,太阳能热储存太阳能集热器把所收集到的太阳辐射能转化成热能并加热其中的传热介质，经过热交换器把热量传递给蓄热器内的蓄热介质，同时，蓄热介质在良好的条件下将热能储存起来。当需要时，即利用另一种传热介质通过热交换器把所储存的热量提取出来输送给热负荷。,电力调峰热能储存利用储能技术积极开发和利用储能锅炉和储能式设备及电热电器产品，甚至建立灵活机动的中小型储能热电站，量大面广和灵活使用谷期电力，是实现峰谷电价、改善电网负荷平衡和淘汰效率低下机组的切实可行的手段，也是使用廉价而又清洁的电力，改善城市环境的可行办法，在全国已经全面实行分时记度电价政策时，储热技术便成为工业和民用的热点。,工业余热间歇式储存器工业余热资源因为载体多样、分布分散