¿Cuál es la dirección de desarrollo y las perspectivas de la tecnología de almacenamiento de energía?

El desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía es la garantía del desarrollo de energía limpia y la clave para el funcionamiento seguro y económico de la red eléctrica. La tecnología de almacenamiento de energía puede aumentar el almacenamiento de energía en el sistema de energía eléctrica, lo que hace que el sistema de energía "rígido" de equilibrio en tiempo real de poder más "flexible", especialmente lento una volatilidad de la red eléctrica de energía limpia a gran escala, para mejorar la seguridad del funcionamiento de la red eléctrica, la economía y la flexibilidad.La tecnología de almacenamiento de energía se divide generalmente en almacenamiento de energía térmica y almacenamiento de energía eléctrica, la aplicación de global energía Internet es principalmente almacenamiento de energía eléctrica en el futuro.

La tecnología de almacenamiento de energía eléctrica se divide principalmente en tres categorías: almacenamiento de energía física, almacenamiento de energía electroquímica y almacenamiento de energía electromagnética.

Almacenamiento de energía física

El almacenamiento por bombeo es uno de los más maduros de la tecnología de almacenamiento de energía, el costo de almacenamiento es bajo, ha implementado una aplicación a gran escala. Las unidades de almacenamiento por bombeo en el mundo tienen una capacidad instalada total de más de 100 millones de kilovatios. Japón, Estados Unidos y China tienen los más grandes instalados entre los tres primeros. El mundo es rico en recursos hidroeléctricos y, mediante el uso racional del terreno, se pueden construir unidades de almacenamiento por bombeo de gran capacidad para garantizar mejor la seguridad de la red de suministro de energía.

El almacenamiento de energía de aire comprimido es el uso de la batería baja del sistema de energía, el compresor de aire de accionamiento, la presión de aire en la cámara de almacenamiento de gas de gran capacidad, el aire comprimido se convierte en energía eléctrica y se puede almacenar energía potencial cuando la capacidad del sistema es insuficiente, el aire comprimido es mezclado con combustión de petróleo o gas natural, empuja la generación de energía de la turbina de gas, puede satisfacer las necesidades de carga del sistema Almacenamiento de energía de aire comprimido con gran capacidad, larga vida útil y económico, pero la generación de energía necesita consumir energía fósil, contaminación y emisiones de carbono .

Almacenamiento de energía electroquímica

El almacenamiento de energía electroquímica es uno de los pilares de la tecnología de almacenamiento de energía. En los últimos años, las tecnologías de almacenamiento de energía electroquímica, como las baterías de sodio-azufre, las baterías de flujo de líquido y las baterías de iones de litio se han desarrollado rápidamente, disfrutan de un gran potencial de desarrollo y amplias perspectivas de aplicación, y se espera que tomen la iniciativa para entrar en la etapa de desarrollo comercial. En el futuro, se necesitan avances en materiales de baterías, tecnología de fabricación, integración de sistemas y operación y mantenimiento para reducir los costos de fabricación y operación.

La batería de plomo-ácido tiene una historia de más de 140 años, tecnología madura, bajo costo, alta seguridad, es la tecnología de almacenamiento de energía de batería más madura, ahora más de la mitad del mercado de baterías, se utiliza principalmente para bicicletas eléctricas. , las baterías de plomo-ácido tienen baja densidad energética, materiales de alta calidad y tóxicos, que no son adecuados para el almacenamiento de energía de la red eléctrica.

La densidad de energía de la batería de azufre de sodio es alta, fácil de modular la fabricación, el transporte y la instalación, la fuente de alimentación de emergencia es adecuada para la carga especial.

La capacidad de la batería de flujo de líquido, el electrolito reciclable, la vida útil prolongada, la capacidad y la potencia se pueden diseñar por separado.

La batería de iones de litio es un compuesto de iones de litio como ánodo, cátodo de baterías para materiales de carbono.El rendimiento del ciclo de la batería de iones de litio es superior, la vida útil es larga, no contiene sustancias tóxicas y nocivas, conocidas como batería verde.En la actualidad, iones de litio Las baterías se usan ampliamente en teléfonos móviles, computadoras portátiles, vehículos eléctricos y otros campos, pero el costo de un solo ciclo de carga y descarga de más de 1 yuan / KWH, aplicado al sistema de energía y al almacenamiento de energía a gran escala, es una falta de eficiencia.

Las baterías de aire de metal son combustible metálico en lugar de la celda de combustible tradicional en forma de energía de hidrógeno, y un nuevo tipo de celda de combustible, con voltaje de descarga estable, no tóxico, no contaminante, gran densidad de energía, pequeña resistencia interna, larga vida útil , el precio es relativamente bajo, los requisitos de tecnología de muchas ventajas. Las baterías de aire de metal ricas materias primas baratas, se pueden reciclar, se espera que se convierta en una nueva generación de baterías de almacenamiento de energía verde。

Almacenamiento de energía electromagnética

El supercondensador se desarrolla y los años ochenta del siglo XX mediante componentes de almacenamiento de energía de electrolitos de polarización electroquímica, el proceso de almacenamiento de energía no se produce reacción química, debido a que el proceso de almacenamiento de energía es reversible, el supercondensador se puede cargar y descargar repetidamente cientos de miles de veces .Alta densidad de potencia, el tiempo de carga y descarga del supercondensador es corto, ciclo de vida largo, amplio rango de temperatura de trabajo, pero la capacidad de almacenamiento de energía es baja, no adecuada para la red de almacenamiento masivo.

El almacenamiento de energía magnética superconductora se hace uso de las características de la resistencia del superconductor es un dispositivo de almacenamiento de energía cero que tiene una gran potencia instantánea, calidad de luz, pequeño volumen, sin pérdida, las ventajas de una respuesta rápida, se puede utilizar para mejorar la estabilidad del sistema de energía, Mejora de la calidad del suministro de energía. Almacenamiento de energía magnética superconductora pero baja densidad de energía, la capacidad es limitada y está sujeta a la tecnología de materiales superconductores, la perspectiva futura no está clara.

La dirección y las perspectivas del desarrollo

El almacenamiento de energía grande se puede utilizar en la carga de energía global de Internet en el valle. El almacenamiento por bombeo, el almacenamiento de energía de aire comprimido, como las instalaciones de almacenamiento grandes y de larga duración, se pueden utilizar para reducir los picos de la red eléctrica. Se pueden utilizar muchos ciclos, larga vida útil, para complementar la carga del dispositivo de almacenamiento de energía de la red eléctrica. El almacenamiento de energía de hidrógeno se puede utilizar para almacenar el excedente de energía eólica y solar, para automóviles con pilas de combustible.

El tipo de almacenamiento de energía de gran potencia se puede utilizar para reducir las fluctuaciones de energía limpia a gran escala.Supercondensador, almacenamiento de energía magnética superconductora, tipo de almacenamiento de energía de volante, como el equipo de almacenamiento de energía de la batería de azufre de sodio se asocia principalmente con energía renovable a gran escala , la capacidad de la energía eólica, la generación de energía fotovoltaica puede responder rápidamente a las fluctuaciones suaves de la energía renovable, para garantizar la seguridad del sistema de energía en tiempo real.

La batería de almacenamiento de energía pequeña se puede usar para automóviles eléctricos.La batería de litio, las baterías de plomo-ácido de nuevo tipo, las baterías de aire de metal, los dispositivos de almacenamiento de energía, como la energía y la densidad de potencia es mayor, pero la identidad de la batería es más pobre, difícil de formar el paquete de batería de capacidad, no se aplicará a la gran central eléctrica, utilizada principalmente para coches eléctricos. Con la extensión de la vida útil de la batería y la reducción del costo, la batería de almacenamiento de energía puede satisfacer las necesidades de desarrollo a gran escala de vehículos eléctricos. En el futuro, la batería de almacenamiento de energía de los vehículos eléctricos se conectará a la Internet energética global. Al organizar razonablemente el tiempo de carga, la batería ayudará a la red eléctrica a ajustar el pico, para realizar la carga de valle bajo y la descarga máxima.

La clave del progreso de la tecnología de almacenamiento de energía radica en el avance de la tecnología de materiales. Con la innovación y el desarrollo continuos de nuevos materiales para el almacenamiento de energía, se espera lograr avances importantes en la extensión de la vida útil de los componentes de almacenamiento de energía, mejorando la densidad de energía, acortando el tiempo de carga y reduciendo los costos.

La página contiene el contenido de la traducción automática.