储能概述
储能是指通过机械、电气、化学等方式将能量存储起来,在需要时再以特定形式释放的过程。广义的储能包括各种形式能量的存储,如一次能源、二次能源和热能;狭义的储能则指利用机械、电气、化学等方式将能量存储起来的一系列技术和措施,通常指储电、储热和储氢。
储能的作用
储能是可再生能源规模化发展的重要支撑,可以提高可再生能源并网消纳率,提高可再生能源电力系统的安全性和电能质量。储能电池是新能源汽车的核心部件,可以实现与电网的互动,降低用电成本,并在汽车减速制动过程中将部分动能转化为电能并存储起来。储能是现代电网的重要组成部分,可以提高现代电网的安全稳定性,并逐渐过渡到“源-网-荷-储”的协调运行模式。储能是构建能源互联网的关键支撑技术,可以建立多种能源之间的耦合关系,发挥能量中转、匹配和优化等作用。
储能的分类
根据储能载体的类型,储能一般可分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能和氢储能五大类。机械类储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电气类储能主要包括超导储能和超级电容储能;电化学储能通过电化学反应实现电能与化学能之间的相互转换,包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池;热储能即储热技术,包括显热储热、潜热储热和热化学储热;氢储能的基本原理是将水电解得到氢气,并以高压气态、低温液态和固态等形式进行存储。
储能发展简史
储能发展历史大致分为三个时期:初步探索期(18世纪末-20世纪上半叶)、多元发展期(20世纪中叶-20世纪末)和高速发展期(21世纪以来)。21世纪以来,储能迎来了前所未有的发展良机,科学技术的发展大大推动了储能技术的进步。
未来储能发展动向
成熟的交易机制与商业模式将促使储能由强配转向主动发展;能源转型呼唤更高比例、更具价值的储能系统;新基建时代将赋予储能系统更丰富的内涵;共享储能将使储能的应用更为便捷与高效。
我国储能现状及挑战
我国储能产业还处于发展的初级阶段,储能的商业模式还未成熟,价格机制相对缺乏,但随着新能源的快速发展,我国的储能市场潜力巨大,有可能成为全球最大的储能市场。我国储能的挑战包括储能缺乏长效机制、技术和非技术成本过高、标准体系尚未完善、系统集成技术不够成熟等。
储能主要内容
本书按照储能的“本体技术-集成技术-工程应用”思路进行阐述,依次介绍抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能、氢储能和储热等储能技术,并介绍储能电站的运行控制和储能经济性分析。