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        以離子之軀儲存光之能源

        2023-07-25 16:02:30 來源: 廣東和發整合

        上期我們粗略地介紹了光伏儲能,這次我們細分講述儲能系統的分類,并著重介紹光伏儲能運用的儲能技術。

        儲能的技術其實有非常多的種類,如果按照介質劃分,可以分為機械儲能、電化學儲能、熱儲能等類型,其中光伏儲能運用的就是電化學儲能技術。


        電化學儲能

        電化學儲能是新型電力系統的重要組成部分。電化學儲能是通過介質或設備把電能存儲起來,在需要時再釋放出來的過程。它是解決可再生能源間歇性和不穩定性、提高常規電力系統和區域能源系統效率、安全性和經濟性的重要手段。電化學儲能作為近幾年增長迅猛的儲能方式,增長速度由2018年的3.7%迅速提升到2020年的7.5%,受益于儲能技術的快速進步,單位成本逐漸降低,具備了良好的商業化運用條件

        電化學儲能預計成為未來主流電化學儲能預計成為未來主流:目前抽水儲能裝機規模占比在90%+,但存在地理位置限制、電站建設周期長、前期投資大等問題,與此對比,電化學儲能具備地理位置限制小、建設周期短、成本持續下降等優勢,預計成為未來主流??稍偕茉窗l電存在分鐘、小時、連續數天等不同時間尺度上的波動性或間歇性,因此存在容量型、功率型、能量型和備用型等不同儲能類型,以滿足不同應用場景的需求。


        鋰離子電池

        鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。也就是說鋰電池它是正負兩極都可儲能,鋰以離子態從正極到負極材料之間往返脫嵌,有一個很形象的說法叫搖椅特性,像一把搖椅一樣來回搖擺。


        它的優點是高電壓、高功率、長壽命、無污染、符合環保要求。缺點則是鋰價成本不斷上行、鋰資源的緊缺以及安全性不穩定。




        鈉離子電池

        鈉離子電池的工作原理和鋰離子電池是相似的,主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作,所以可以說鈉離子電池是鋰離子電池好的替代品。


        它們的工作原理相似,所以鈉離子電池可以借鑒鋰離子電池的整個產業的經驗。雖然鈉離子能量密度沒有鋰離子高,但是它成本比鋰電池便宜多了。鈉資源在地殼中的儲備占比高達2.64%,而鋰資源只有0.0065%,鈉是鋰的四百多倍啊,而且提煉技術也相對簡單,這是它的優勢。劣勢在于能量密度和循環壽命受到制約,所以它目前只能作為鋰電池退而求其次的產品。




        鉛酸電池

        鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池,鉛電池放電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸蓄電池在理論研究方面,在產品種類及品種、產品電氣性能等方面都得到了長足的進步,不論是在交通、通訊、電力、軍事還是在航海、航空各個經濟領域,鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。



        液流電池

        液流電池并不是新技術,早的概念在1974年就提出了。液流電池和鋰離子電池、鈉離子電池的不同在于電解質儲存不同。鋰離子電池是儲存在電池內,而液流電池的電解液是儲存在電池堆外部容器。正是因為它的電解質和發電堆在物理上是分開的,所以儲能容量不受電極體積限制,可以根據實際需求獨立設計需要,特別適合大規模電能儲存場合使用。


        而且還有重要的一點,它的電解質是水溶液,所以熱失控和火災的風險很低,在這一點上它的安全性是比鋰電池高很多的。此外它的原料儲藏豐富,價格低廉,具有顯著經濟優勢,所以液流電池一躍成為儲能屆的“香餑餑”。目前實際運用比較多的液流電池是全釩液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池、鋅鐵液流電池。


        以離子之軀儲存光之能源

        2023-07-25 16:02:30 來源: 廣東和發整合

        上期我們粗略地介紹了光伏儲能,這次我們細分講述儲能系統的分類,并著重介紹光伏儲能運用的儲能技術。

        儲能的技術其實有非常多的種類,如果按照介質劃分,可以分為機械儲能、電化學儲能、熱儲能等類型,其中光伏儲能運用的就是電化學儲能技術。


        電化學儲能

        電化學儲能是新型電力系統的重要組成部分。電化學儲能是通過介質或設備把電能存儲起來,在需要時再釋放出來的過程。它是解決可再生能源間歇性和不穩定性、提高常規電力系統和區域能源系統效率、安全性和經濟性的重要手段。電化學儲能作為近幾年增長迅猛的儲能方式,增長速度由2018年的3.7%迅速提升到2020年的7.5%,受益于儲能技術的快速進步,單位成本逐漸降低,具備了良好的商業化運用條件

        電化學儲能預計成為未來主流電化學儲能預計成為未來主流:目前抽水儲能裝機規模占比在90%+,但存在地理位置限制、電站建設周期長、前期投資大等問題,與此對比,電化學儲能具備地理位置限制小、建設周期短、成本持續下降等優勢,預計成為未來主流??稍偕茉窗l電存在分鐘、小時、連續數天等不同時間尺度上的波動性或間歇性,因此存在容量型、功率型、能量型和備用型等不同儲能類型,以滿足不同應用場景的需求。


        鋰離子電池

        鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。也就是說鋰電池它是正負兩極都可儲能,鋰以離子態從正極到負極材料之間往返脫嵌,有一個很形象的說法叫搖椅特性,像一把搖椅一樣來回搖擺。


        它的優點是高電壓、高功率、長壽命、無污染、符合環保要求。缺點則是鋰價成本不斷上行、鋰資源的緊缺以及安全性不穩定。




        鈉離子電池

        鈉離子電池的工作原理和鋰離子電池是相似的,主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作,所以可以說鈉離子電池是鋰離子電池好的替代品。


        它們的工作原理相似,所以鈉離子電池可以借鑒鋰離子電池的整個產業的經驗。雖然鈉離子能量密度沒有鋰離子高,但是它成本比鋰電池便宜多了。鈉資源在地殼中的儲備占比高達2.64%,而鋰資源只有0.0065%,鈉是鋰的四百多倍啊,而且提煉技術也相對簡單,這是它的優勢。劣勢在于能量密度和循環壽命受到制約,所以它目前只能作為鋰電池退而求其次的產品。




        鉛酸電池

        鉛酸電池是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池,鉛電池放電狀態下,正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;充電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸蓄電池在理論研究方面,在產品種類及品種、產品電氣性能等方面都得到了長足的進步,不論是在交通、通訊、電力、軍事還是在航海、航空各個經濟領域,鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。



        液流電池

        液流電池并不是新技術,早的概念在1974年就提出了。液流電池和鋰離子電池、鈉離子電池的不同在于電解質儲存不同。鋰離子電池是儲存在電池內,而液流電池的電解液是儲存在電池堆外部容器。正是因為它的電解質和發電堆在物理上是分開的,所以儲能容量不受電極體積限制,可以根據實際需求獨立設計需要,特別適合大規模電能儲存場合使用。


        而且還有重要的一點,它的電解質是水溶液,所以熱失控和火災的風險很低,在這一點上它的安全性是比鋰電池高很多的。此外它的原料儲藏豐富,價格低廉,具有顯著經濟優勢,所以液流電池一躍成為儲能屆的“香餑餑”。目前實際運用比較多的液流電池是全釩液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池、鋅鐵液流電池。


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