【摘 要】
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储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现“碳达峰”“碳中和”中长期目标的关键支撑技术.能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性.本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,总结了各类电池-超级电容器混合储能系统,分析了混合储能系统在电网储能、新能源汽车、轨道交通等领域的应用.详细分析了电池-超级电容器混合储能系统关键技术,包括混合储能系统控制和能量管理,总结了
【机 构】
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中国科学院电工研究所,北京 100190;中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京 100083;中国科学院电工研究所,北京 100190;中国科学院大学,北京 100049
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储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现“碳达峰”“碳中和”中长期目标的关键支撑技术.能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性.本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,总结了各类电池-超级电容器混合储能系统,分析了混合储能系统在电网储能、新能源汽车、轨道交通等领域的应用.详细分析了电池-超级电容器混合储能系统关键技术,包括混合储能系统控制和能量管理,总结了近期较为常见的混合储能系统使用的控制方法;混合储能系统的参数匹配和技术经济性进行分析;介绍了混合储能系统拓扑结构分类,并讨论各种拓扑结构的优缺点.此外,还对电池-超级电容器混合储能系统和单一储能系统进行了仿真对比,验证了混合储能系统相较于单一储能系统的优越性.最后,对电池-超级电容器混合储能系统进行了总结和展望.
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相变储热技术能够很好地解决可再生能源在利用过程中的波动性和不稳定问题.然而,现有可供选择的相变材料均存在热导率低这一致命缺陷,导致储/放热速率十分缓慢,严重制约了其实际工业应用.为此,本文基于雪花晶体的分形结构,提出了一种新型翅片结构来提高填充了相变材料的潜热储存单元储/放速率.针对该单元储/放热过程进行了全三维多场耦合数值模拟研究,结果表明,在同一换热流体流动条件下,与具有相同体积的纵向翅片相比,雪花型翅片能够显著提高潜热储存单元的传热速率和温度均匀性,完全熔化/凝固时间可分别缩短26.87％和32.0
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全球碳中和大背景下,国际能源格局从化石能源绝对主导朝着低碳多能融合发生转变,储能技术作为推动可再生能源从替代能源走向主体能源的关键技术越来越受到业界高度关注.对比分析了美国、欧盟、日本等主要国家和地区的电化学储能技术战略布局、项目部署和重点示范项目情况.随着我国承诺2030碳达峰、2060碳中和目标,我国政府对电化学储能技术的开发日益重视,先后出台一系列支持政策,启动重大研发项目开展技术研究,并部署了一批电化学储能示范工程.然而,我国虽然在电化学储能制造技术上努力追赶欧、美、日、韩等先进技术国家,但对储能
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