储能定义与技术路线(超详细).docx

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1、储能定义与技术路线（超详细），水般机械类储貌-rSC*二） tt 二储能分类超级电容器超导储能卜电气类储能铅电一离子电池电化学类储解一 液流电池其他二次电池储能在电力系统中的应用配套大规模可再生能源并网 延缓新建装机 降低发电成本延缓输配电投资 缱解城路堵塞oLJ配套分布式电源 提羽供电可靠性 能凝容度电费 分时/Ift谷套利辅助服务调整.调筑,基用.无功调节，鼎启动（一）储能定义储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。其通过灵活的充放电控制，实现产能和用能在时间和空间的匹配，是灵活性的依仗。储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑

2、启动、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段；储能能够显著提高风、光等可再生能源的消纳水平，支撑分布式电力及微网，是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术；储能能够促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，是构建能源互联网，推动电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。Illl储能电池图1微网储能系统图（二）储能的技术路线按照能量的储存方式，储能可分为机械储能、电磁储能、电化学储能、热储能、氢储能五类，其中机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等；电磁储能主要包括超级电容器、超导磁储能；电化学储能主要包括锂离子电池、铅酸电池、液

3、流电池、钠硫电池等。机械储能储能分类图2储能的分类按应用场景功能需求分为四大类：容量型储能技术、能量型储能技术、功率型储能技术以及备用型储能技术。一般容量型（24h）、能量型（约l2h）、功率型（W30min）和备用型（215min）四类。6lXh分钟级 杪级二一飞轮储能一时间微电M用户侧电网配电网大型电站超级电容超丽贮IKWIOKW100KWIMWIoMWI（M）MWIGW图3储能各技术路线的适用场景储能技术类型丰富，适合场景各有侧重，以下为各种储能的技术参数:表1储能技术特点及适用场景技术参数配置灵活性放电时间启动时间则应速度技术水平场昱相水蓄能一星2h天3-5minmin商用大规横调蜂、

4、长时期皈=飞轮储能清穴式：一星崎界：三星Ih-天约6min约Imin洞穴式：商用超临界：可再生能源并网、M助服务三s-min2ms2ms商用快速调频、企业爆UPS蛤蓄电池四星0.5-10hlsIOms商用分布式及虱网、I商业、变电站售电每台虔落子电池五0.1-10h1sIOms商用液流电池三星I-IOhS级ms级示范商用大规模调金生能源并网的硫电池四星l-8hS级ms商用绿合超吸电容器三三s-minlsms5b螃胭三hJ3-5min1MW2tt-W1-30比MKtt.SMAM.运行切B余AM.WKflHEla 乜七 W 总J dH3H84od叶明哲绘图5-2锂离子电池充放电原理图3.1锂离子电

5、池组成锂离子电池主要由正负极、隔膜、电解液、外壳组成。正负极：锂离子电池正极活性物质一般为磷酸铁锂、锌酸锂、钻酸锂，银钻镒酸锂材料，导电极流体使用厚度1020微米的电解铝箔。负极活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳（目前也有一些非碳基材料，比如碳硅等硅基材料），导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。正负极电位决定正极集流体用铝箔,负极集流体用铜箔，铜箔和铝箔具有良好的导电性、易形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优点，因此被选择作为锂离子电池集流体的紧要材料。磷酸铁锂离子电池的正极电位高，铝箔的氧化层比较致密，可戒备集流体氧化，而铜在高电位下会发生嵌锂反应，不宜

6、做正极集流体,正极集流体一般采用铝箔；而负极的电位低，铝箔在低电位下易形成铝锂合金,负极集流体一般采用铜箔，铜箔和铝箔之间不具备互替性。隔膜:经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。锂离子电池隔膜主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烧多孔膜。电解液：溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂。rLi(.x,FePO4充电o ICharge放电DischargeAnode负极Cathode正极Electrolyte电解液,隔膜图6锂离子电池组成3.2磷

7、酸铁锂与三元锂磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂（LiFeP04）作为正极材料，碳作为负极 材料的锂离子电池，单体额定电压为3. 2V,充电截止电压为3.6V-3.65V。三元 锂电池是指正极材料使用银钻镒酸锂（Li （NiCoMn）02）或者银钻铝酸锂的三元正 极材料的锂电池，三元复合正极材料是以银盐、钻盐、锦盐为原料，里面银钻锦 的比例可以根据实际需要调整。目前新能源汽车电池主要有两种技术路线，即磷 酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸铁锂电池相较于三元锂电池，能量密度低，低温 性能差，但经过改良后，目前已突破传统磷酸铁锂电池的能量密度限制，达到了 三元材料水平。三元锂电池的能量密度高，低温性能好，但其造价高，安全性存 在一定问题。2022年1-12月，我国动力电池累计产量545.9GWh,累计同比增长 148. 5机其中三元电池累计产量212. 5GWh,占总产量38. 9%,累计同比增长126. 4%； 磷酸铁锂电池累计产量332. 4GWh,占总产量60. 9%,累计同比增长165. 1%。未 来新