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超级电容器储能、可充电电池储能和燃料电池

2015-12-05 11:54:07 点击:1524

1. 超级电容器储能(Super Capacitor Energy Storage System,  SCESS)
超级电容器储能也称为电场储能。电场储能是利用电容器储存电荷的能力来储存电能。过去由于电容器的电容量太小,电容储能只能在弱电方面或高压脉冲技术方面得到应用。随着超级电容器的出现,电容储能开始向能源领域进军。所谓超级电容器,是指有超大电容量的电玉容器,它的电介质具有极高的介电常数,因此可以在较小体积内制成以法拉为单位的电容器,比一般电容量大几个数量级。电容器储能同样具有快速充放电能的优点,且不需要复杂的深冷设备。键电容器的电介质耐压很低,制成的电容器一般仅有几伏耐压。另外,由于它的工作电压低,所以在实际使用中必须将多电容器串联使用。尽管如此,超级电容储能将在交通和能源领域中得到广泛应用。


2. 可充电电池储能(Battcry Energy Storage System,BESS )
可充电电池也称为蓄电池。它是一种电化学储能方式,由于受价格、储能密度等因素的限制,以前并不把它放在能源领域的储能范围之内。近年来随着技术进步,将可充电电池用于大规模储能也日见端倪,特别是在独立运行的风力或太阳能电站中,蓄电池已成为基本的储能装备。蓄电池有多种类型,铅酸电池是人们最熟悉的一种可充电电池,具有容量大、结构坚固、充放循环次数多等优点,现在密封型免维护的铅酸电池已成为这类电池的主流。另一类性能优异的电池是近年来出现的锂离子电池,它彻底解决了充放电的记忆效应,并且在制造过程中基本上避免了对环境的污染,有绿色电池之称。随着电动汽车和储能技术的发展,磷酸铁锂电池已经广泛应用于制造电动汽车动力电池和微电网储能设备中。BESS在电力系统中大规模应用的主要技术关键是提高蓄电池的储能密度,降低价格以及延长使用寿命。


3. 燃料电池(Fuel Cells)
燃料电池是将燃料具有的化学能直接转变成电能的发电装置。氢储能的提出主要是受到燃料电池成功开发的影响。在能源供应中,燃料电池已经达到了可供实际使用的阶段。燃料电池具有以下主要优点:①能量密度高。除核燃料外,氢的发热值是目前所有燃料中最高的;②氢燃烧性能好,点炊燃快;③氢本身无色、无臭、无毒,十分纯净,燃烧后只生成水和少量的氮化氢,不会产生一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和颗粒尘粉等对人体有害的污染物质;④利用形式多,可以以气态、液态或固态金属氢化物形态出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
燃料电池在应用和研究中还存在一些问题急需解决,主要有:氢的制备、催化剂的价格、氢气的储存等问题。