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碳中和|各类型储能的经济性和前景展望之二

二、各类储能耦合潜力分析:分析各类储能的特性,对具备耦合条件的储能形式进行系统集成,达到提升电网安全性和稳定性的目的。本文分析了氢能以及多种储能技术在能量特性、时空特性和经济特性方面的耦合潜力,以便确定适用的新型综合能源系统方案

1 、能量特性:表1、表2为各类储能系统的能量特性总结。

 

1)由于各类储能的能量密度与功率密度不同,在面对不同工况时应采用相符合的储能方式配合。

2)在短时间内需要较大的功率供应时,则需采用功率密度较大的储能方式。在需要较大的能量供应时,则需采用能量密度较高的储能方式。
3)由此可知,抽水蓄能和压缩空气储能的规模容量较大;飞轮储能的功率密度高,但是储能密度低,所以更适合短时间的功率支撑;蓄电池储能普遍能量转化率较高,但集成功率等级相较于抽水蓄能、压缩空气和氢储能较小;氢储能热值高,但能量转化率较低;超级电容储能体积储能密度较大,但能量密度较低。

2、 时空特性:储能的作用在于可以跨越时间和空间向电力系统输送电力,因此研究各类储能的时空特性势在必行;表3为各类储能的时空特性总结。


*由表3可知:

(1)抽水蓄能、压缩空气储能、蓄电池储能和氢能的持续放电时间较长,适合长时间供能。

(2)飞轮储能及超级电容储能的持续时间相对较短,更适合暂态支撑,进行强功率供电。

(3)抽水蓄能系统的建设对地理条件要求较高,在不适宜的环境会消耗更多的应用成本,该技术在风力资源丰富的西北地区缺少应用的环境基础。

3 、经济特性:由于各类储能系统的建设投资成本、运行维护以及效益有较大区别,除了考虑安全稳定性,还应考虑经济适用性是否满足商业应用的需求,因此总结各类储能经济特性很有必要。表4为各类储能的经济特性总结

 


*由表4可知:

(1)抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能的成本较低、使用寿命长、技术更加成熟。

(2)蓄电池储能的成本相对较高,氢储能的基础设施投入大、成本高。

(3)在各类储能中,电池储能系统能够灵活应用到电力系统中,与其他储能方式配合应用于电网的效果较好。

4、综上分析可知,抽水蓄能和压缩空气储能具备大规模运行的能力,氢能前景广阔,成本有很大的降低空间,电池储能的设备协调能力较强,因此有较大的耦合潜力。

发布时间:2023/5/14 20:29:26 查看:466次

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