电能储存装置的性能参数探讨
(2011-03-25 20:50:01)
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杂谈 |
未来电网的情境应该是,负荷需根据发电进行调整而不是发电根据负荷进行调整。但是在向未来电网的过渡期中,为了充分利用可再生能源和进行需求侧集成,电能储存装置就是不可或缺的设备。如果要从事未来电网研究工作,就需要多了解电能储存装置的设备性能参数。
今天我们一行三人顺道在南京国臣看了一下太阳能电池、DC电源等。根据《配电系统规划参考手册》第10章,电能储存装置的性能主要表现在以下8个方面,这些性能在某种程度上是可以相互协调的:①电能密度;
对于每种电能储存技术来说,这些性能间的协调关系都是不一样的,但都有一条共同的规律,那就是要使某一项性能强一些,就必须在其他性能上有所降低。
(1)电能密度。电能密度可用来衡量电能储存系统的基本能力,即它在一定的空间内可储蓄多少电能(kWh),如5
(2)功率密度。功率密度指的是电能储存装置单位体积可释放的功率。例如,某一容量为100
(3)电气效率。电气效率指的是被充入电能储存装置并可重新释放出来的电量百分率。例如,一台电气效率为90%的电能储存装置,它每储存10
(4)充电速率。充电速率指的是电能被充入电能储存装置的速率。例如,某特定的100
(5)控制系统。控制系统的设计决定了电力储能系统可将其所供交流电的电压和供电质量控制在何种程度上。电能储存系统(如蓄电池)的直流输出是该时所剩的储能量和所提供的电流速率的函数。但蓄电池的可变阻抗可通过交流电力变换器的良好设计加以补偿,并提供无谐波、高质量的电能输出。
(6)使用寿命。电能储存装置的使用寿命一方面根据所采用技术的不同差异很大,另一方面在很大程度上取决于它的使用方式。例如,如果铅酸电池在使用过程中被反复完全充电和放电,它的使用寿命会很短。
(7)实际尺寸和重量。电能储存系统的尺寸和重量往往是很重要的因素,特别当它用于汽车或船舶时,更显得特别重要,同样,当用于电力供应时,电能储存系统的尺寸和重量也是重要因素,但此时,最重要的是它的储能容量是否能够满足客户的用电需要。有时电能储存系统的重量也是运输和结构要求需要考虑的重要因素。
术语定义
Useful
Net
有用容量(净容量)
一个电能储存系统的净能量输出,用于完成确定的任务。
Design
Gross
设计容量(总容量)
一个电能储存系统的总能量存储范围,为能提供有用的容量而设计。设计容量包括在放电模式的损耗以及非可用容量(考虑技术或经济因素)。设计容量与储能的建设费用有关。
Storage
Period
存储时限
一个电能储存系统存储能量的时间周期
Discharge
Period
放电时限
输送等额功率的时间周期
Charging
Period
充电时限
在给定功率下从空的状态到完全充满状态的时间周期
Charging
Energy
充电损耗
充电模式下的能量损耗
Discharge
Energy
放电损耗
放电模式下的能量损耗
Standby
Energy
待机损耗
储能模式下能量损耗,在一些应用中,待机损耗可能会由较低的额外充电所补偿(涓流充电)
Storage
For
储能效率,循环效率
对于一个给定的周期内:1-[损耗(充电、放电和待机)总和/总输入能量]
Frequency
Number
使用频率
单位时间内完整的循环次数
Access
Time
接入时间
功率请求到全功率输出所需的时间
Control
Load
控制速度
负荷跟踪能力
Cycle
Number
寿命周期
一个电能储存系统所设计的完整充放周期次数,
Calendaric
Lifetime
日历寿命
待机状态下电能储存系统的寿命周期(无充放)