談及能量存儲(chǔ),由于在電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備和固定應(yīng)用領(lǐng)域的成功,人們通常會(huì)首先想到鋰離子電池。近年,鋰離子電池開始越來越多地應(yīng)用于固定式儲(chǔ)能,其輸出功率從千瓦到兆瓦級不等。盡管鋰離子電池的性能很強(qiáng)大,它們也無法完全覆蓋電網(wǎng)所需要的全部功率和能量范圍。
電網(wǎng)發(fā)展趨勢:從中心化發(fā)電轉(zhuǎn)向智能化、去中心化結(jié)構(gòu)
如果說在汽車領(lǐng)域、便攜式電子設(shè)備等應(yīng)用端以鋰離子電池為主,那另一端,抽水儲(chǔ)能則是提供大功率輸出的參考系統(tǒng),它在電力負(fù)荷低谷期將電能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲(chǔ)存起來,綜合效率約70%~85%,可以儲(chǔ)存大量可供數(shù)天發(fā)電的能量。抽水儲(chǔ)能主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等,至今仍是大功率輸出的參考技術(shù)。
能量存儲(chǔ)方法分類
儲(chǔ)能應(yīng)用日益廣泛
除了這兩項(xiàng)主要技術(shù),目前還有一批輸出功率達(dá)到數(shù)十兆瓦的新技術(shù)正在準(zhǔn)備走向市場。在這份最新發(fā)布的報(bào)告中,英國知名研究公司IDTechEx深入調(diào)研了一系列值得關(guān)注的固定式儲(chǔ)能新技術(shù),以應(yīng)對兆瓦級的功率輸出和更長的存儲(chǔ)時(shí)間需求。
機(jī)械式儲(chǔ)能技術(shù)包括多種不同類型的技術(shù),所有這些技術(shù)均具有兆瓦級的大功率輸出,以及簡單的機(jī)械工作原理。例如:
- 重力儲(chǔ)能
- 壓縮空氣蓄能器
- 液態(tài)空氣儲(chǔ)能
不同技術(shù)的功率和存儲(chǔ)容量
這些技術(shù)基于簡單的機(jī)械工作原理,可以使用廣泛普及的組件,例如泵、風(fēng)機(jī)、起重機(jī)等,并且不需要使用危險(xiǎn)材料。簡單的工作原理意味著很高的轉(zhuǎn)換效率,大多數(shù)情況下接近80%。最后,與電化學(xué)系統(tǒng)不同的是,機(jī)械儲(chǔ)能系統(tǒng)不受自放電的影響,從而使它們可以無限期地儲(chǔ)存電能。
水下儲(chǔ)能技術(shù)(樣刊模糊化)
類似于機(jī)械儲(chǔ)能系統(tǒng),大量的能量也可以通過氫和氨來儲(chǔ)存。將電能儲(chǔ)存為化學(xué)能包括燃料電池等其他技術(shù),會(huì)極大地影響系統(tǒng)的整體效率。
絕熱壓縮儲(chǔ)能技術(shù)(樣刊模糊化)
由于電力市場脫碳的必要性,人們對可再生能源的興趣與日俱增,推動(dòng)了儲(chǔ)能裝置的應(yīng)用普及。雖然可再生能源可以減少污染排放,但其變化性需要額外的系統(tǒng)來調(diào)整能源生產(chǎn)和能源消耗的時(shí)間。
熱能存儲(chǔ)技術(shù)及分類(樣刊模糊化)
此外,可再生能源的應(yīng)用帶來了電網(wǎng)升級,將電網(wǎng)從集中式模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑹侥茉瓷a(chǎn)。因此,儲(chǔ)能及其相關(guān)技術(shù)的作用不斷增長。
報(bào)告內(nèi)容
由于市場特別是電網(wǎng)應(yīng)用對儲(chǔ)能設(shè)備的興趣與日俱增,IDTechEx發(fā)布了這份最新報(bào)告,介紹了一組新興的固定式儲(chǔ)能技術(shù)。
本報(bào)告首先介紹了電網(wǎng),解釋了儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用,以及這些設(shè)備可以應(yīng)用的市場。在接下來的章節(jié)中,報(bào)告對各種不同的機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行了研究。對每種技術(shù)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述,然后深入分析了所涉及的主要廠商,展示了每種系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)。
此外,報(bào)告在摘要部分為讀者提供了不同技術(shù)的比較,給出了所研究的每種技術(shù)的不同TRL(技術(shù)準(zhǔn)備水平)和MRL(制造準(zhǔn)備水平)。通過對機(jī)械儲(chǔ)能、鋰離子電池和氧化還原液流電池進(jìn)行對比分析,讀者可以快速了解這些技術(shù)之間的差異??偨Y(jié)部分,報(bào)告根據(jù)裝機(jī)功率、能量和市場規(guī)模,提供了2020年~2030年期間的十年期市場預(yù)測,并按照技術(shù)對整體市場進(jìn)行了細(xì)分研究。
2020年~2030年十年期市場預(yù)測
原文標(biāo)題:《固定式儲(chǔ)能技術(shù)-2020版》
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