張 翼

(江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211103)

2011年3月11日發(fā)生在日本本州島以東的大地震引發(fā)的核泄漏事故，使得人們清醒地認(rèn)識(shí)到推動(dòng)更加安全的可再生能源發(fā)展的必要性，但是可再生能源發(fā)電，特別是風(fēng)能發(fā)電具有明顯的間歇性、隨機(jī)性和可調(diào)度性低的特征，隨著風(fēng)能發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)應(yīng)用，將對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。因此，通過(guò)發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)平抑可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性已在世界范圍內(nèi)形成共識(shí)。儲(chǔ)能技術(shù)，尤其是大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)可以減輕晝夜間電網(wǎng)峰谷差，平滑負(fù)荷，不僅可以提高電力設(shè)備運(yùn)行效率，降低供電成本，還能促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)等。儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效是不可或缺的。全球大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)多元化發(fā)展格局，儲(chǔ)能技術(shù)主要有化學(xué)儲(chǔ)能（如鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等）、物理儲(chǔ)能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等）和電磁儲(chǔ)能（如超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等）三大類(lèi)。

1 化學(xué)儲(chǔ)能

1.1 鋰離子電池

鋰離子電池的陰極材料為鋰金屬氧化物，具有高效率、高能量密度的特點(diǎn)，并具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)及無(wú)環(huán)境污染性等優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用方面有望成為后起之秀。另外，大容量鋰電池儲(chǔ)能電站正逐漸興起，美國(guó)在鋰離子電池的應(yīng)用方面領(lǐng)先，美國(guó)電科院在2009年開(kāi)展了MW級(jí)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用于平滑風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)的示范應(yīng)用，但目前鋰離子電池在大尺寸制造方面存在一定問(wèn)題，過(guò)充控制的特殊封裝要求高，價(jià)格昂貴，所以尚不能普遍應(yīng)用。目前世界上運(yùn)行的最大鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)是A123公司投資建設(shè)的，裝機(jī)容量為2 MW[1]。

1.2 鈉硫電池

鈉硫電池是以Beta-氧化鋁為電解質(zhì)和隔膜，并分別以金屬鈉和多硫化鈉為負(fù)極和正極的二次電池。鈉硫電池儲(chǔ)能密度為140（kW·h）/m3，體積減少到普通鉛酸蓄電池的1/5，系統(tǒng)效率可達(dá)80%，單體壽命已達(dá)15年，且循環(huán)壽命超過(guò)6000次，便于模塊化制造、運(yùn)輸和安裝，建設(shè)周期短，可以根據(jù)用途和建設(shè)規(guī)模分期安裝，很適用于城市變電站和特殊負(fù)荷[2]。鈉硫電池最早發(fā)明于上世紀(jì)60年代中期。早期的研究主要針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用目標(biāo)，但長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn),鈉硫電池用作電動(dòng)汽車(chē)等移動(dòng)器具的電源時(shí)，其安全可靠性問(wèn)題難以解決，而用作固定的電池儲(chǔ)能站更具有優(yōu)勢(shì)。日本NGK公司是國(guó)際上鈉硫儲(chǔ)能電池研制、發(fā)展和應(yīng)用的主要機(jī)構(gòu)。2002年NGK公司開(kāi)始了鈉硫電池的商業(yè)化生產(chǎn)和供應(yīng)。2004年7月當(dāng)時(shí)世界上最大的鈉硫電池儲(chǔ)能站（9.6 MW/57.6 MW·h）在日本 Hitachi自動(dòng)化系統(tǒng)工廠正式投入運(yùn)行。目前，在全球NGK已有100余座鈉硫電池儲(chǔ)能站正在運(yùn)行[3]。

國(guó)內(nèi)鈉硫電池的研究始于上世紀(jì)六十年代末，在初期其發(fā)展幾乎與國(guó)外先進(jìn)水平同步，研究單位也很多，但在隨后的二十余年中，國(guó)內(nèi)鈉硫電池的研究?jī)H局限于電動(dòng)車(chē)動(dòng)力用蓄電池。直到2005年上海硅酸鹽研究所與上海市電力公司合作，開(kāi)展大容量鈉硫電池的研究。2009年11月，成功地研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的容量為650 A·h的鈉硫儲(chǔ)能單體電池，使我國(guó)成為繼日本之后世界上第二個(gè)掌握大容量鈉硫單體電池核心技術(shù)的國(guó)家?，F(xiàn)已建成2 MW大容量鈉硫單體電池中試生產(chǎn)示范線，并成功研制100 kW級(jí)的鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，進(jìn)入2010年上海世博會(huì)展示。但至今尚未實(shí)現(xiàn)大容量鈉硫儲(chǔ)能電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

1.3 液流電池

液流電池，與通常蓄電池的活性物質(zhì)被包容在固態(tài)陽(yáng)極或陰極之內(nèi)不同，液流電池的活性物質(zhì)以液態(tài)形式存在，既是電極活性材料又是電解質(zhì)溶液，它可溶解于分裝在兩大儲(chǔ)液罐的溶液中，由各個(gè)泵使溶液流經(jīng)液流電池，在離子交換膜兩側(cè)的電極上分別發(fā)生還原和氧化反應(yīng)。其中全釩氧化還原液流電池是通過(guò)不同價(jià)態(tài)的釩離子相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存與釋放，是眾多化學(xué)電源中惟一使用同種元素組成的電池系統(tǒng)，從原理上避免了正負(fù)半電池間不同種類(lèi)活性物質(zhì)相互滲透的產(chǎn)生，污染小；它將正負(fù)半電池電解液中的活性物質(zhì)分別儲(chǔ)存在不同的儲(chǔ)槽中，完全避免電解液保存過(guò)程的自放電消耗，效率高；電池正負(fù)極反應(yīng)均在液相中完成，充放電過(guò)程僅僅改變?nèi)芤褐锈C離子狀態(tài)，沒(méi)有外界離子參與電化學(xué)反應(yīng)，理論上可以進(jìn)行無(wú)限次任意程度的充放電循環(huán)，壽命長(zhǎng)。此外，全釩液流電池具有能量效率高、蓄電容量大、可實(shí)現(xiàn)快速充放電等優(yōu)點(diǎn)。

全釩液流電池是惟一成功通過(guò)了3年以上風(fēng)能發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用示范的兆瓦以上級(jí)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)[4]，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作，能夠有效平滑風(fēng)能發(fā)電功率,在日本運(yùn)營(yíng)的容量為4 MW的全釩液流電池為當(dāng)?shù)?2 MW的風(fēng)電場(chǎng)提供儲(chǔ)能，并已運(yùn)行27萬(wàn)次循環(huán)，世界上還沒(méi)有任何其他儲(chǔ)能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求。全釩液流電池系統(tǒng)研發(fā)的先驅(qū)為澳大利亞新南威爾士大學(xué)。日本住友電氣工業(yè)公司、加拿大VRB Power Systems等公司進(jìn)行全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)化開(kāi)發(fā)[5]。對(duì)于釩電池的研究，國(guó)內(nèi)始于20世紀(jì)90年代末期，一些高校和研究所參與其中，但起初研究基本局限在用電化學(xué)手段進(jìn)行相關(guān)機(jī)理及電池原理等方面的探討方面。后來(lái)中科院大連化物所開(kāi)發(fā)的100 kW/200 kW·h全釩液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)自主技術(shù)開(kāi)發(fā)的最大一套液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。2008年10月，北京的普能公司收購(gòu)了世界知名的儲(chǔ)能公司加拿大VRB公司。從而擁有了VRB公司23年研發(fā)積累的所有專(zhuān)利、商標(biāo)、技術(shù)秘密、設(shè)備等，VRB的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)也加入了合并后的公司，并第一次使得中國(guó)公司在全球儲(chǔ)能商用技術(shù)領(lǐng)域走在全球最前沿。

2 物理儲(chǔ)能

2.1 抽水蓄能

抽水儲(chǔ)能是在電力系統(tǒng)中發(fā)展最成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種儲(chǔ)能技術(shù)，抽水儲(chǔ)能電站投入運(yùn)行時(shí)必須配備上、下游兩個(gè)水庫(kù)（上、下池），負(fù)荷低谷時(shí)段抽水儲(chǔ)能設(shè)備工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，將下游水庫(kù)的水抽到上游水庫(kù)保存，負(fù)荷高峰時(shí)抽水儲(chǔ)能設(shè)備工作于發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，利用儲(chǔ)存在上游水庫(kù)中的水發(fā)電。抽水儲(chǔ)能電站可以按照一定容量建造，儲(chǔ)存能量的釋放時(shí)間可以從幾小時(shí)到幾天，綜合效率在70%～85%。但抽水蓄能電站一次性投資費(fèi)用巨大，建設(shè)受到地形制約，當(dāng)電站距離用電區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)輸電損耗較大。

日、美、西歐等國(guó)家和地區(qū)在20世紀(jì)60～70年代進(jìn)入抽水蓄能電站建設(shè)的高峰期。到目前為止，美國(guó)和西歐經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家抽水儲(chǔ)能機(jī)組容量占世界抽水蓄能電站總裝機(jī)容量55%以上，其中美國(guó)約占3%，日本則超過(guò)了10%[6]。未來(lái)抽水蓄能電站的重點(diǎn)將著眼于運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，在水頭變幅不大和供電質(zhì)量要求較高的情況下使用連續(xù)調(diào)速機(jī)組，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率控制。提高機(jī)電設(shè)備可靠性和自動(dòng)化水平，建立統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制以推廣集中監(jiān)控和無(wú)人化管理，并結(jié)合各國(guó)國(guó)情開(kāi)展海水和地下式抽水蓄能電站關(guān)鍵技術(shù)的研究。

2.2 壓縮空氣儲(chǔ)能

壓縮空氣儲(chǔ)能電站（CAES）是一種調(diào)峰用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，主要利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣，并將其儲(chǔ)藏在典型壓力7.5 MPa的高壓密封設(shè)施內(nèi)，在用電高峰釋放出來(lái)驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。CAES建設(shè)投資和發(fā)電成本均低于抽水蓄能電站，但其能量密度低，建設(shè)受地形制約，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)有特殊要求。CAES儲(chǔ)氣庫(kù)漏氣開(kāi)裂可能性極小，安全系數(shù)高，壽命長(zhǎng)。壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵是氣室的密封性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等。

世界上第一座商業(yè)運(yùn)行的CAES是1978年投入運(yùn)行的德國(guó)Huntorf電站，目前仍在運(yùn)行中。機(jī)組的壓縮機(jī)功率為60 MW，釋能輸出功率為290 MW，系統(tǒng)將壓縮空氣存儲(chǔ)在地下600 m的廢棄礦洞中。機(jī)組可連續(xù)充氣8 h，連續(xù)發(fā)電2 h。1991年投入商業(yè)運(yùn)行的美國(guó)Alabama州Mclntosh的CAES，其地下儲(chǔ)氣洞穴在地下450 m，壓縮機(jī)組功率為50 MW，發(fā)電功率為110 MW，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)41 h空氣壓縮和26 h發(fā)電。另外日本、意大利、以色列等國(guó)也分別有CAES正在建設(shè)過(guò)程中[7]。我國(guó)對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)起步較晚，但對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究，逐漸受到相關(guān)科研院所、電力企業(yè)和政府部門(mén)的重視。

2.3 飛輪儲(chǔ)能

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)由高速飛輪、軸承支撐系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、功率變換器、電子控制系統(tǒng)和真空泵、緊急備用軸承等附加設(shè)備組成。谷值負(fù)荷時(shí)，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)由工頻電網(wǎng)提供電能，帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，以動(dòng)能的形式儲(chǔ)存能量，完成電能-機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過(guò)程；出現(xiàn)峰值負(fù)荷時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪作為原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電機(jī)發(fā)電，經(jīng)功率變換器輸出電流和電壓，完成機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換的釋放能量過(guò)程。飛輪儲(chǔ)能功率密度大于 5 kW/kg，能量密度超過(guò) 20 （W·h）/kg，效率在90%以上，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年，工作溫區(qū)為-40～50℃，無(wú)污染，維護(hù)簡(jiǎn)單，可連續(xù)工作，積木式組合后可以實(shí)現(xiàn)MW級(jí)，主要用于不間斷電源（UPS）/應(yīng)急電源（EPS）、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制[6]。

近年來(lái)人們對(duì)飛輪轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)、軸承支撐系統(tǒng)和電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，高強(qiáng)度碳素纖維和玻璃纖維材料、大功率電力電子變流技術(shù)、電磁和超導(dǎo)磁懸浮軸承技術(shù)極大地促進(jìn)了儲(chǔ)能飛輪的發(fā)展。機(jī)械式飛輪系統(tǒng)已形成系列產(chǎn)品，如Active Power公司 100～2000 kW CleanSource 系列、Pentadyne公司 65～1000kV·A VSS 系列、Beacon Power公司的25MWSmartEnergyMatrix和SatConTechnology公司315～2200kV·A系列。高溫超導(dǎo)磁浮軸承摩擦系數(shù)達(dá)10-7量級(jí)，在此基礎(chǔ)上，1 MW·h超導(dǎo)飛輪已于1997年研制成功。1999年歐洲Urenc Power公司利用高強(qiáng)度碳纖維和玻璃纖維復(fù)合材料制作飛輪，轉(zhuǎn)速42000 rad/min，2001年1月系統(tǒng)投入運(yùn)行，充當(dāng)UPS，儲(chǔ)能量達(dá)到18 MJ。美國(guó)波音公司Phantom工廠研制的高溫超導(dǎo)磁浮軸承100 kW/5 kW·h飛輪儲(chǔ)能裝置，已用于電能質(zhì)量控制和電力調(diào)峰。

國(guó)內(nèi)在飛輪研究方面,上世紀(jì)80年代初期,中國(guó)科學(xué)院電工研究所就開(kāi)始飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)研究探索，之后從90年代中期，國(guó)內(nèi)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)逐步興起，研究的單位也隨著新能源的需求不斷地增加，在飛輪儲(chǔ)能的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)也取得了一些進(jìn)展。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在復(fù)合材料性能、軸承技術(shù)和電能轉(zhuǎn)換效率和實(shí)驗(yàn)研究方面存在明顯的差距，總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)理論研究較多，工程實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)較少；理論分析與計(jì)算較為充分，實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)欠缺；國(guó)內(nèi)在飛輪儲(chǔ)能的產(chǎn)品投入不足，開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)階段，目前國(guó)內(nèi)只有樣機(jī)的問(wèn)世，一直沒(méi)有產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)[8]。

3 電磁儲(chǔ)能

3.1 超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)

超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)（SMES）是利用超導(dǎo)線圈將電磁能直接儲(chǔ)存起來(lái)，需要時(shí)再將電磁能返回電網(wǎng)或其他負(fù)載的一種電力設(shè)施，它是一種新型高效的蓄能技術(shù)。超導(dǎo)蓄能系統(tǒng)主要由電感很大的超導(dǎo)蓄能線圈、使線圈保持在臨界溫度以下的氦制冷器和交直流變流裝置構(gòu)成。當(dāng)儲(chǔ)存電能時(shí)，將發(fā)電機(jī)組（如風(fēng)力發(fā)電機(jī)）的交流電，經(jīng)過(guò)交-直流變流器整流成直流電，激勵(lì)超導(dǎo)線圈。發(fā)電時(shí)，直流電經(jīng)逆變器裝置變?yōu)榻涣麟娸敵觯?yīng)電力負(fù)荷或直接接入電力系統(tǒng)[8]。由于采用了電力電子裝置，這種轉(zhuǎn)換非常簡(jiǎn)便，轉(zhuǎn)換效率高（≥96%）、響應(yīng)極快（毫秒級(jí)），并且比容量（1～10 （W·h）/kg）、比功率（104～105kW/kg）大，可以實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)大容量能量交換和功率補(bǔ)償[6]。它的儲(chǔ)能效率高達(dá)90%以上，遠(yuǎn)高于其他儲(chǔ)能技術(shù)。和其他儲(chǔ)能技術(shù)相比，超導(dǎo)磁儲(chǔ)能仍很昂貴，除了超導(dǎo)本身的費(fèi)用外，維持系統(tǒng)低溫導(dǎo)致維修頻率提高以及產(chǎn)生的費(fèi)用也相當(dāng)可觀。目前，在世界范圍內(nèi)有許多超導(dǎo)磁儲(chǔ)能工程正在進(jìn)行或者處于研制階段。

現(xiàn)世界上1～5 MJ/MW低溫SMES裝置已形成產(chǎn)品，100 MJ SMES已投入高壓輸電網(wǎng)中實(shí)際運(yùn)行，5GW·h SMES已通過(guò)可行性分析和技術(shù)論證[1]。SMES的發(fā)展重點(diǎn)在于基于高溫超導(dǎo)涂層導(dǎo)體研發(fā)適于液氮溫區(qū)運(yùn)行的MJ級(jí)系統(tǒng)，解決高場(chǎng)磁體繞組力學(xué)支撐問(wèn)題，并與柔性輸電技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步降低投資和運(yùn)行成本，結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)探討分布式SMES及其有效控制和保護(hù)策略[6]。SMES在美國(guó)、日本、歐洲一些國(guó)家的電力系統(tǒng)已得到初步應(yīng)用，在維持電網(wǎng)穩(wěn)定、提高輸電能力和用戶(hù)電能質(zhì)量等方面發(fā)揮了極其重要的作用。

3.2 超級(jí)電容器

超級(jí)電容器根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成，可提供強(qiáng)大的脈沖功率，充電時(shí)處于理想極化狀態(tài)的電極表面，電荷將吸引周?chē)娊赓|(zhì)溶液中的異性離子，使其附于電極表面，形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容[6]。超級(jí)電容器的電荷儲(chǔ)存發(fā)生在電極/電解質(zhì)形成的雙電層上以及在電極表面進(jìn)行欠電位沉積、電化學(xué)吸附、脫附和氧化還原產(chǎn)生的電荷的遷移。與傳統(tǒng)的電容器和二次電池相比，超級(jí)電容器的比功率是電池的10倍以上，儲(chǔ)存電荷的能力比普通電容器高，并具有充放電速度快、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用的溫限范圍寬等特點(diǎn)。但超級(jí)電容器價(jià)格較為昂貴，在電力系統(tǒng)中多用于短時(shí)間、大功率的負(fù)載平滑和電能質(zhì)量峰值功率場(chǎng)合，如大功率直流電機(jī)的啟動(dòng)支撐等，在電壓跌落和瞬態(tài)干擾期間提高供電水平[1]。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直流母線側(cè)并入超級(jí)電容器，不僅能像蓄電池一樣儲(chǔ)存能量，平抑由于風(fēng)力波動(dòng)引起的能量波動(dòng)，還可以起到調(diào)節(jié)有功無(wú)功的作用。另外，超級(jí)電容器也正在作為電動(dòng)汽車(chē)的新型儲(chǔ)能裝置。

國(guó)外對(duì)于超級(jí)電容器的研究起步比較早，在超級(jí)電容的研究及應(yīng)用方面，美國(guó)、日本和俄羅斯走在世界的前列[9]。美國(guó)已有Maxwell Technology公司、加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校（UCSD）、Auburn大學(xué)、Los Alamos National Lab.（LANL）等單位在研制超級(jí)電容器。Maxwell公司生產(chǎn)的Power Cache超級(jí)電容器，已由通用汽車(chē)公司Allison Transmission Division組成并聯(lián)混合電源系統(tǒng)和串聯(lián)電源系統(tǒng)用于貨車(chē)和汽車(chē)上[10]。美國(guó)在2002年曾報(bào)道已制成270 V，534 F的 電 容 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) （Capacitor bank system），通過(guò)對(duì)脈沖釋放率、脈沖密度、峰值釋放功率的調(diào)整，使電脈沖推進(jìn)器 （Pulsed electric thruster）、電弧噴氣式伺服器（Arc jet actuator）等裝置能實(shí)現(xiàn)在脈沖狀態(tài)下達(dá)到任何平均功率水平的功率狀態(tài)。

日本的NEC/Tokin公司、松下公司均有系列超級(jí)電容產(chǎn)品，本田公司在其開(kāi)發(fā)的第三代和第四代燃料電池電動(dòng)車(chē)FCX2V3和FCX2V4分別使用了自行開(kāi)發(fā)研制的超級(jí)電容器來(lái)取代二次電池，減少了汽車(chē)的重量和體積，使系統(tǒng)功率增加，同時(shí)可在剎車(chē)時(shí)回收能量[11]。

俄羅斯ECOND公司對(duì)超級(jí)電容已有20多年的研究歷史，該公司代表著俄羅斯的先進(jìn)水平，其產(chǎn)品以大功率超級(jí)電容產(chǎn)品為主，適用于作動(dòng)力電源，且有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。早在1996年俄羅斯Eltran公司就已研制出了采用純電容器作電源的電動(dòng)汽車(chē)樣品，采用300個(gè)超級(jí)電容串聯(lián)，可載20人，充電一次可行駛12 km，時(shí)速25 km/h[12]。我國(guó)對(duì)超級(jí)電容器的研究起步比較晚，但是也取得了一定的成果，主要作為電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能裝置。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源使用的日益普及，以及電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)可靠性和改善電能質(zhì)量的迫切需求，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性日益凸顯。因此，電力儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊。電力儲(chǔ)能技術(shù)為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)、解決風(fēng)電等可再生能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響和供用電不平衡等難題提供了解決方案。

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