超级电容器功率密度高,相当于电池的5~10倍,响应时间小于1s,放电深度深且没有“记忆效应”,长期使用免维护,温度范围宽达-40℃~+70℃,储能量已达到1MW/5.7Wh。在小型独立光伏发电和燃料电池发电系统中是理想的储能装置,且超级电容器与蓄电池在技术性能上具有较强的互补性,用于平滑功率波动时可利用超级电容器高功率密度特性,只需其存储与尖峰负荷相当的能量,而蓄电池存储基荷时的能量。这将具有很好的负载适应能力,能够缩小装置体积,提高供电可靠性和经济性[10]。
全钒液流电池可以100%深度放电,储能寿命长,通过增加溶液量就可方便提高电池容量,随着技术的日益成熟,有望在提高可再生能源系统的稳定性方面发挥重要作用[13]。自1995年起,我国就开始了全钒液流电池的研究,国产化全氟磺酸离子膜有望取代进口离子膜材料,现已成功开发出10kW级储能系统,转换效率大于80%,最大输出功率超过25kW。
飞轮储能密度高达108J/m3,充电快捷,循环使用寿命可达20年,工作温区为-40℃~+50℃,维护简单。文献[22]在分析风力发电对电力系统运行影响的基础上,提出了一种用飞轮辅助风力发电的方案,研究了风力发电–飞轮系统功率和频率综合控制方法。抽水蓄能和压缩空气储能响应时间一般都在分钟级且用于分布式发电系统投资成本较高。SMES虽然具有ms级响应速度,大容量能量/功率传递特性,用于解决功率波动问题技术优势明显,但运行和投资成本过高。
5 结论
本文综述了各种储能技术研究现状,以及它们在分布式发电系统中的应用前景。随着储能技术朝储能方式混合化、转换高效化、能量高密度化、应用低成本化、环境友好方向发展,分布式发电与储能技术的结合将大大提高系统的能源利用率和经济性。
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