機械儲能裝置的類型儲能裝置

A. 儲能有哪些種類又有哪些優點與缺點

電類儲能有多少種類型？電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。

1、超級電容器儲能

根據電化學雙電層理論研製而成的，又稱雙電層電容器，兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下)，採用特殊電極結構，使電極表面積成萬倍的增加，從而產生極大的電容量。

超級電容器儲能開發已有50多年的歷史，近二十年來技術進步很快，使它的電容量與傳統電容相比大大增加，達到幾千法拉的量級，而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。

超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中，無能量形式轉換，充放電時間快，適合用於改善電能質量。由於能量密度較低，適合與其他儲能手段聯合使用。

2、超導儲能

超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。

能量以超導線圈中循環流動的直流電流方式儲存在磁場中。

超導儲能適合用於提高電能質量，增加系統阻尼，改善系統穩定性能，特別是用於抑制低頻功率振盪。

但是由於其格昂貴和維護復雜，雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用，在電網中應用很少，大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。

3、鉛酸電池

鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產生2V的電勢，這就是鉛酸電池的原理。

鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源，以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。

4、鋰離子電池

鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池，正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。

充電時，Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極，此時負極處於富鋰態，正極處於貧鋰態;放電時則相反，Li+從負極脫嵌，經過電解質嵌入正極，正極處於富鋰態，負極處於貧鋰態。

由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等攜帶型和移動設備上的應用，所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。

鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高，這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。

它的技術發展很快，近年來，大規模生產和多場合應用使其價格急速下降，因而在電力系統中的應用也越來越多。

鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中，目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性，降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。

5、鈉硫電池

鈉硫電池的陽極由液態的硫組成，陰極由液態的鈉組成，中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處於熔融狀態。

日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高性能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模塊，可由多個50kW的模塊組成MW級的大容量的電池組件。

在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站，主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電，電池價格仍然較高。

6 、全釩液流電池

在液流電池中，能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中，而液態電解質儲存在電池外部的罐中，用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆棧，並通過電極和薄膜，將電能轉化為化學能，或將化學能轉化為電能。

液流電池有多個體系，其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。

這種電池技術最早為澳大利亞新南威爾士大學發明，後技術轉讓給加拿大的VRB公司。

在2010年以後被中國的普能公司收購，中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程項目中獲得了應用。

電池的功率和能量是不相關的，儲存的能量取決於儲存罐的大小，因而可以儲存長達數小時至數天的能量，容量也可達MW級，適合於應用在電力系統中。

儲能優點與缺點：

各種類型的儲能系統中，鋰離子電池儲能是目前技術相對成熟的一種儲能方式。以橄欖石型磷酸鐵鋰為活性物質的鋰離子二次電池，具有較高的能量密度、較低的生產製造成本以及使用壽命長等諸多優點。在電動汽車產業的推動下，與磷酸鐵鋰電池有關的荷電狀態估算、電池集成技術、管理系統等方面更是進行了廣泛、深入的研究工作。然而，這些研究多數是在電動汽車使用環境、運行工況和使用條件下進行的，其研究成果和結論並不完全適用於以大規模能量輸入/輸出為特徵的電網儲能系統。

儲能定義：

從廣義上講，儲能即能量存儲，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，基於未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。

從狹義上講，針對電能的存儲，儲能是指利用化學或者物理的方法將產生的能量存儲起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。

九種儲能電池技術優劣對比：

一、鉛酸電池

主要優點：

1、原料易得，價格相對低廉;

2、高倍率放電性能良好;

3、溫度性能良好，可在-40~+60℃的環境下工作;

4、適合於浮充電使用，使用壽命長，無記憶效應;

5、廢舊電池容易回收，有利於保護環境。

主要缺點：

1、比能量低，一般30~40Wh/kg;

2、使用壽命不及Cd/Ni電池;

3、製造過程容易污染環境，必須配備三廢處理設備。

二、鎳氫電池

主要優點：

1、與鉛酸電池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，體積能量密度都有所提高200Wh/L;

2、功率密度高，可大電流充放電;

3、低溫放電特性好;

4、循環壽命(提高到1000次);

5、環保無污染;

6、技術比較鋰離子電池成熟。

主要缺點：

1、正常工作溫度范圍-15~40℃，高溫性能較差;

2、工作電壓低，工作電壓范圍1.0~1.4V;

3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴，但是性能比鋰離子電池差。

三、鋰離子電池

主要優點：

1、比能量高;

2、電壓平台高;

3、循環性能好;

4、無記憶效應;

5、環保，無污染;目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。

四、超級電容

主要優點：

1、功率密度高;

2、充電時間短。

主要缺點：能量密度低，僅1-10Wh/kg，超級電容續航里程太短，不能作為電動汽車主流電源。

五、燃料電池

主要優點：

1、比能量高，汽車行駛里程長;

2、功率密度高，可大電流充放電;

3、環保，無污染。

主要缺點：

1、系統復雜，技術成熟度差;

2、氫氣供應系統建設滯後;

3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由於國內空氣污染嚴重，在國內的燃料電池車壽命較短。

六、鈉硫電池

優勢：

1、高比能量(理論760wh/kg;實際390wh/kg);

2、高功率(放電電流密度可達200~300mA/cm2);

3、充電速度快(充滿30min);

4、長壽命(15年;或2500~4500次);

5、無污染，可回收(Na，S回收率近100%);6、無自放電現象，能量轉化率高;

不足：

1、工作溫度高，其工作溫度在300~350度，電池工作時需要一定的加熱保溫，啟動慢;

2、價格昂貴，萬元/每度;

3、安全性差。

七、液流電池(釩電池)

優點：

1、安全、可深度放電;

2、規模大，儲罐尺寸不限;

3、有很大的充放電速率;

4、壽命長，高可靠性;

5、無排放，噪音小;

6、充放電切換快，只需0.02秒;

7、選址不受地域限制。

缺點：

1、正極、負極電解液交叉污染;

2、有的要用價貴的離子交換膜;

3、兩份溶液體積大，比能量低;

4、能量轉換效率不高。

八、鋰空氣電池

致命缺陷：固體反應生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導致放電停止。科學家認為，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術，但如果沒有重大突破，要想實現商用可能還需要10年。

九、鋰硫電池(鋰硫電池是一類極具發展前景的高容量儲能體系)

優點：

1、能量密度高，理論能量密度可達2600Wh/kg;

2、原材料成本低;

3、能源消耗少;

4、低毒。

B. 儲能器有哪些種類

儲能設備一般按照其能量轉換的方式分類
電能-->動能 飛輪儲能器
電能-->化學能 電池
電能-->磁能 超導儲能器
電能-->電能 電容器
電能-->勢能 抽水蓄能電站

C. 發動機上的機械儲能起動裝置是什麼

賦予柴油機手搖機械儲能起動功能的裝置。將人力多次轉動的機械能量，以彈簧作為介質儲存起來，一次性的釋放，從而起動較大的發動機。是「黑啟動」或「癱船啟動」的最佳啟動解決方案。多用於軍事，搶險，消防等應急工況（通常稱為：機械儲能起動裝置、手搖起動機、彈簧馬達、機械起動機，彈簧起動機等）。

D. 儲能技術有哪幾種，各自的特點是什麼

在目前所提出的各種超導電力裝置中，儲能裝置具有較大的技術可行性和經濟價值，因此隨著高溫超導和電力電子技術的不斷進步，開展儲能裝置的研製工作對各國電力事業具有深遠的意義，而且也是各國經濟戰略發展的需要。

到目前為止，人們已經探索和開發了多種形式的電能儲能方式，主要可分為：機械儲能、化學儲能和電磁儲能等。

機械儲能：抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能。其特點是技術上成熟可靠，容量可以做的很大，受水庫庫容限制。

化學儲能：鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉流電池、鋰離子電池。特點是自放電小，25℃下自放電率小於2%/月;結構緊湊，密封好，抗振動，大電流性能好;工作溫度范圍寬，-40℃～50℃;價格低廉;製造維護成本低;無記憶效應(淺循環工作時容量損失)。

電磁儲能：超導儲能、超級電容器儲能。超級電容器(SC)是近幾十年來，國里外發展起來的一種介於常規電容器與化學電池二者之間的新型儲能元件。它具備傳統電容那樣的放電功率，也具備化學電池儲能電荷的能力。與傳統電容相比，具備達到法拉級別的超大電容量、較高的能量、較寬的工作溫度范圍和極長的使用壽命，充放電循環次數達到十萬次以上，且不用維護;與化學電池相比，具備較高的比功率，且對環境無污染。

E. 有什麼能將能量儲存起來並緩慢釋放的機械裝置或機構

最簡單的就是渦卷彈簧，也叫發條，機械手錶或鍾表的用的那種原理。

F. 機械儲能裝置

杠桿，液壓氣壓裝置。

G. 機械儲能裝置

轉為電能存入瓶，把物體抬高，如重物，水等，下落時放出能量，象機械鍾那樣把能量存入法條

H. 機械儲能有哪些方式

機械儲能包括：抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能。
1、抽水儲能
抽水儲能是在電力負荷低谷期將水從下池水庫抽到上池水庫，將電能轉化成重力勢能儲存起來，在電網負荷高峰期釋放上池水庫中的水發電。抽水儲能的釋放時間可以從幾個小時到幾天，綜合效率在70%～85%之間，主要用於電力系統的調峰填谷、調頻、調相、緊急事故備用等。抽水蓄能電站的建設受地形制約，當電站距離用電區域較遠時輸電損耗較大。
2、壓縮空氣儲能
壓縮空氣技術在電網負荷低谷期將電能用於壓縮空氣，將空氣高壓密封在報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網負荷高峰期釋放壓縮的空氣推動汽輪機發電。壓縮空氣主要用於電力調峰和系統備用，壓縮空氣儲能電站的建設受地形制約，對地質結構有特殊要求。
3、飛輪儲能
飛輪蓄能利用電動機帶動飛輪高速旋轉，將電能轉化成機械能儲存起來，在需要時飛輪帶動發電機發電。飛輪系統運行於真空度較高的環境中，其特點是沒有摩擦損耗、風阻小、壽命長、對環境沒有影響，幾乎不需要維護，適用於電網調頻和電能質量保障。飛輪蓄能的缺點是能量密度比較低。保證系統安全性方面的費用很高，在小型場合還無法體現其優勢，目前主要應用於為蓄電池系統作補充。

I. 儲能技術有哪幾種，各自的特點是什麼

儲能技術按照儲存介質進行分類，可以分為機械類儲能、電氣類儲能、電化學類儲內能、熱儲能和化學類儲能容。機械類儲能的應用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。這些方式的特點基本上就是規模大，效率高，穩定性好，響應快。電氣類儲能的應用形式有超級電容器儲能和超導儲能。他們的特點，充放電快，效率高，響應速度快。電化學類儲能技術是各類電池，比如鋰離子電池，鉛酸電池，二次電池，鈉硫電池，液流電池等，他們技術成熟，價格低廉，壽命長，循環次數多等