Was ist die Entwicklungsrichtung und Perspektive der Energiespeichertechnologie?

Die Entwicklung der Energiespeichertechnologie ist die Garantie für eine saubere Energieentwicklung und der Schlüssel für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb des Stromnetzes. Die Energiespeichertechnologie kann den Energiespeicher im Stromnetz erhöhen und das "starre" Stromnetz in Echtzeit ausgleichen "flexibler" Strom, insbesondere langsame Volatilität eines sauberen Stromnetzes, um die Sicherheit des Stromnetzbetriebs, die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität zu verbessern. Die Energiespeichertechnologie wird im Allgemeinen in thermische Energiespeicher und elektrische Energiespeicher unterteilt, die Anwendung globaler Energie Energie Internet ist in Zukunft hauptsächlich elektrische Energiespeicherung.

Die elektrische Energiespeichertechnologie wird hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: physikalische Energiespeicherung, elektrochemische Energiespeicherung und elektromagnetische Energiespeicherung.

Physikalische Energiespeicherung

Pumpspeicher sind eine der ausgereiftesten Energiespeichertechnologien, die Speicherkosten sind niedrig und haben eine großtechnische Anwendung implementiert. Die weltweiten Pumpspeichereinheiten mit einer installierten Gesamtleistung von mehr als 100 Millionen Kilowatt. In Japan, den USA und China ist die größte unter den ersten drei installiert. Die Welt ist reich an Wasserkraftressourcen, und durch rationelle Nutzung des Geländes können Pumpspeichereinheiten mit großer Kapazität gebaut werden, um die Sicherheit des Stromversorgungsnetzes besser zu gewährleisten.

Druckluftspeicher ist die Verwendung von Energiesystem Batterie schwach, Antriebsluftkompressor, Luftdruck in die Gasspeicherkammer mit großer Kapazität, Druckluft wird in elektrische Energie umgewandelt kann potentielle Energie gespeichert werden, wenn die Systemkapazität nicht ausreicht, die Druckluft ist gemischt mit Öl- oder Erdgasverbrennung, treiben die Stromerzeugung der Gasturbine voran, können die Anforderungen der Systemlast erfüllen. Druckluftspeicher mit großer Kapazität, langer Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit, aber die Stromerzeugung muss fossile Energie, Umweltverschmutzung und Kohlenstoffemissionen verbrauchen .

Elektrochemischer Energiespeicher

Der elektrochemische Energiespeicher ist einer der führenden Anbieter von Energiespeichertechnologien. In den letzten Jahren haben sich elektrochemische Energiespeichertechnologien wie Natrium-Schwefel-Batterien, Flüssigkeitsstrombatterien und lithium-ionen-batterien schnell entwickelt, hatten ein großes Entwicklungspotential und breite Anwendungsaussichten Es wird erwartet, dass sie die Führung beim Eintritt in die Phase der kommerziellen Entwicklung übernehmen. In Zukunft sind Durchbrüche bei Batteriematerialien, Herstellungstechnologie, Systemintegration sowie Betrieb und Wartung erforderlich, um die Herstellungs- und Betriebskosten zu senken.

Blei-Säure-Batterie hat eine Geschichte von mehr als 140 Jahren, ausgereifte Technologie, niedrige Kosten, hohe Sicherheit, ist die ausgereifteste Batterie-Energiespeichertechnologie, jetzt mehr als die Hälfte des Batteriemarktes, wird sie hauptsächlich für Elektrofahrräder verwendet Blei-Säure-Batterien haben eine niedrige Energiedichte, eine hohe Qualität und giftige Materialien, die nicht für die Energiespeicherung im Stromnetz geeignet sind.

Die Energiedichte der Natriumschwefelbatterie ist hoch, einfach zu modular herzustellen, zu transportieren und zu installieren. Die Notstromversorgung ist für die spezielle Last geeignet.

Die Kapazität der Flüssigkeitsstrombatterie, der recycelbare Elektrolyt, die lange Lebensdauer, die Kapazität und die Leistung können separat festgelegt werden.

Lithium-Ionen-Batterie ist Lithium-Ionen-Verbindung als Anode, Kathode von Batterien für Kohlenstoffmaterialien. Die Leistung des Lithium-Ionen-Batteriezyklus ist überlegen, die Lebensdauer ist lang, enthält keine giftigen und schädlichen Substanzen, die als grüne Batterie bekannt sind. Derzeit Lithium-Ionen Batterien werden häufig in Mobiltelefonen, Laptops, Elektrofahrzeugen und anderen Bereichen verwendet, aber die Kosten für einen einzelnen Lade- und Entladezyklus von mehr als 1 Yuan / kWh, der für Stromversorgungssysteme und Energiespeicher in großem Maßstab angewendet wird, sind unzureichend.

Metallluftbatterien sind Metallbrennstoffe anstelle herkömmlicher Brennstoffzellen in Form von Wasserstoff und ein neuartiger Brennstoffzellentyp mit ungiftiger, umweltfreundlicher, stabiler Entladespannung, großer Energiedichte, kleinem Innenwiderstand und langer Lebensdauer , der Preis ist relativ niedrig, technologische Anforderungen von vielen Vorteilen. Metallluftbatterien reich an billigen Rohstoffen, können recycelt werden, wird voraussichtlich eine neue Generation von grünen Energiespeicherbatterien。

Speicher für elektromagnetische Energie

Superkondensator wird entwickelt und achtziger Jahre des 20. Jahrhunderts durch elektrochemische Polarisation Elektrolyt Energiespeicherkomponenten, Energiespeicherprozess findet keine chemische Reaktion statt, da der Energiespeicherprozess reversibel ist, kann der Superkondensator hunderttausendfach wiederholt geladen und entladen werden Hohe Leistungsdichte, Lade- und Entladezeit des Superkondensators ist kurz, lange Lebensdauer, großer Arbeitstemperaturbereich, aber die Energiespeicherkapazität ist gering und nicht für Massenspeicher geeignet.

Der supraleitende magnetische Energiespeicher wird unter Ausnutzung der Eigenschaften des Supraleiterwiderstands genutzt. Ein Nullenergiespeicher, der eine große Momentanleistung, Lichtqualität, kleines Volumen, keinen Verlust und die Vorteile einer schnellen Reaktion aufweist, kann zur Verbesserung der Stabilität des Stromversorgungssystems verwendet werden. Verbesserung der Qualität der Stromversorgung. Supraleitender magnetischer Energiespeicher, aber geringe Energiedichte, Kapazität ist begrenzt und unterliegt der supraleitenden Materialtechnologie. Die Zukunftsaussichten sind unklar.

Die Entwicklungsrichtung und Perspektiven

Große Energiespeicher können in der globalen Energielast des Internets im Tal verwendet werden. Pumpspeicher, Druckluftspeicher, wie große und Langzeitspeicher, können für die Spitzenrasur des Stromnetzes verwendet werden. Batterien mit großem Durchfluss speichern Energie und a Viele Zyklen mit langer Lebensdauer können verwendet werden, um die Last des Stromnetz-Energiespeichers zu ergänzen. Der Wasserstoff-Energiespeicher kann verwendet werden, um den Überschuss an Wind- und Sonnenenergie für Autos mit Brennstoffzellenantrieb zu speichern.

Ein großer Energiespeichertyp kann verwendet werden, um die großen Schwankungen der sauberen Energie zu verringern. Superkondensator, supraleitender magnetischer Energiespeicher, Schwungrad-Energiespeichertyp, wie z. B. Energiespeicher für Natriumschwefelbatterien, werden hauptsächlich mit erneuerbarer Energie in großem Maßstab in Verbindung gebracht Die Kapazität der Windkraft- und Photovoltaik-Stromerzeugung kann schnell auf sanfte Schwankungen erneuerbarer Energien reagieren, um die Sicherheit des Stromnetzes in Echtzeit zu gewährleisten.

Kleine energiespeicherbatterien können für Elektroautos verwendet werden. Die lithiumbatterien, neuartige Blei-Säure-Batterien, Metall-Luftbatterien, Energiespeicher wie Energie und Leistungsdichte sind höher, aber die Batterieidentität ist schlechter und es ist schwierig, die großen zu bilden Kapazität Batteriepack, gilt nicht für das große Kraftwerk, das hauptsächlich für Elektroautos verwendet wird. Mit der Verlängerung der Batterielebensdauer und der Reduzierung der Kosten kann die Energiespeicherbatterie die Anforderungen der großtechnischen Entwicklung von Elektrofahrzeugen erfüllen. In Zukunft wird die Energiespeicherbatterie von Elektrofahrzeugen mit dem globalen Energie-Internet verbunden. Durch eine angemessene Anordnung der Ladezeit unterstützt die Batterie das Stromnetz bei der Einstellung der Spitze, um das Laden im niedrigen Tal und die Spitzenentladung zu realisieren.

Der Schlüssel zum Fortschritt der Energiespeichertechnologie liegt im Durchbruch der Materialtechnologie. Mit der kontinuierlichen Innovation und Entwicklung neuer Materialien für die Energiespeicherung werden wichtige Durchbrüche bei der Verlängerung der Lebensdauer von Energiespeicherkomponenten, der Verbesserung der Energiedichte, der Verkürzung der Ladezeit und der Kostensenkung erwartet.

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