1. Prinzip und Eigenschaften der Energiespeichertechnologie
Die Energiespeichervorrichtung, die aus Energiespeicherkomponenten besteht, und die Stromnetzzugangsvorrichtung, die aus leistungselektronischen Vorrichtungen besteht, werden die zwei Hauptteile des Energiespeichersystems.Eine Energiespeichervorrichtung ist wichtig, um eine Energiespeicherung, -freisetzung oder einen schnellen Leistungsaustausch zu realisieren.Die Stromnetzzugangsvorrichtung realisiert die bidirektionale Energieübertragung und -umwandlung zwischen der Energiespeichervorrichtung und dem Stromnetz und realisiert die Funktionen der Leistungsspitzenregulierung, Energieoptimierung, Stromversorgungszuverlässigkeit und Stromversorgungssystemstabilität.
Das Energiespeichersystem hat ein breites Kapazitätsspektrum von mehreren zehn Kilowatt bis zu Hunderten von Megawatt;Die Entladungszeitspanne ist groß, von Millisekunden bis Stunden;Breites Anwendungsspektrum im gesamten Stromerzeugungs-, Übertragungs-, Verteilungs- und Stromsystem;Die Erforschung und Anwendung von großtechnischer Energiespeichertechnologie steht noch am Anfang, was ein brandneues Thema und auch ein heißes Forschungsfeld im In- und Ausland ist.
2. Gängige Energiespeichermethoden
Zu den wichtigen Energiespeichertechnologien gehören derzeit physikalische Energiespeicher (wie Pumpenergiespeicher, Druckluftspeicher, Schwungradenergiespeicher usw.), chemische Energiespeicher (wie alle Arten von Batterien, Batterien für erneuerbare Brennstoffe, Flüssigkeitsstrom). Batterien, Superkondensatoren usw.) und elektromagnetische Energiespeicher (wie supraleitende elektromagnetische Energiespeicher usw.).
1) Der ausgereifteste und am weitesten verbreitete physikalische Energiespeicher ist der Pumpspeicher, der für die Spitzenregulierung, Kornfüllung, Frequenzmodulation, Phasenregulierung und Notreserve des Stromsystems wichtig ist.Die Freisetzungszeit von Pumpspeichern kann einige Stunden bis einige Tage betragen, und ihre Energieumwandlungseffizienz liegt im Bereich von 70 % bis 85 %.Die Bauzeit von Pumpspeicherkraftwerken ist lang und durch das Gelände begrenzt.Wenn das Kraftwerk weit vom Stromverbrauchsbereich entfernt ist, ist der Übertragungsverlust groß.Die Speicherung von Druckluftenergie wurde bereits 1978 angewendet, wurde jedoch aufgrund der Einschränkungen des Geländes und der geologischen Bedingungen nicht weit verbreitet.Schwungrad-Energiespeicher verwenden einen Motor, um das Schwungrad anzutreiben, damit es sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, wodurch elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt und gespeichert wird.Bei Bedarf treibt das Schwungrad den Generator zur Stromerzeugung an.Schwungrad-Energiespeicher zeichnen sich durch lange Lebensdauer, keine Umweltverschmutzung, wenig Wartung, aber geringe Energiedichte aus, die als Ergänzung zum Batteriesystem verwendet werden kann.
2) Es gibt viele Arten von chemischen Energiespeichern mit unterschiedlichen technologischen Entwicklungsständen und Anwendungsperspektiven:
(1) Batteriespeicherung ist derzeit die ausgereifteste und zuverlässigste Energiespeichertechnologie.Entsprechend den verschiedenen verwendeten chemischen Substanzen kann es in Blei-Säure-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien, Natrium-Schwefel-Batterien usw. unterteilt werden. Blei-Säure-Batterien haben eine ausgereifte Technologie zu einem Massenspeichersystem gemacht werden, und die Energiekosten pro Einheit und die Systemkosten sind niedrig, sicher und zuverlässig und die Wiederverwendung ist eine gute Wartezeit für ein Merkmal, das derzeit das praktischste Energiespeichersystem ist, das in kleinen Windkraft-, Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen eingesetzt wurde , sowie kleine und mittlere im verteilten Erzeugungssystem ist weit verbreitet, aber weil Blei Schwermetallverschmutzung ist, sind Blei-Säure-Batterien nicht die Zukunft.Fortgeschrittene Batterien wie Lithium-Ionen-, Natrium-Schwefel- und Nickel-Metallhydrid-Batterien haben hohe Kosten, und die Energiespeichertechnologie mit großer Kapazität ist noch nicht ausgereift.Die Leistung der Produkte kann derzeit nicht den Anforderungen der Energiespeicherung genügen und die Wirtschaftlichkeit lässt sich nicht kommerzialisieren.
(2) Eine große Batterie aus erneuerbaren Brennstoffen hat hohe Investitionen, einen hohen Preis und eine niedrige Zyklusumwandlungseffizienz, sodass sie derzeit nicht als kommerzielles Energiespeichersystem verwendet werden kann.
(3) Flüssigstrom-Energiespeicherbatterien haben die Vorteile einer hohen Energieumwandlungseffizienz, niedriger Betriebs- und Wartungskosten und sind eine der Technologien zur Energiespeicherung und -regulierung einer effizienten und groß angelegten netzgekoppelten Stromerzeugung.Die Flüssigkeitsspeichertechnologie wurde in Demonstrationsländern wie den USA, Deutschland, Japan und Großbritannien eingesetzt, befindet sich jedoch in China noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase.
Postzeit: 17. August 2022
