Page 195 - 电气工程与电力系统自动控制

第六章 储能技术的有关应用探究

超级电容器。超级电容器具有循环效率高、充放电速度快、功率密度高、循环充
放电次数多、工作温度范围广等优点。它主要应用于电力系统中，具有时间短、
功率负荷平滑、峰值电能质量高等优点。其制约因素主要是能量密度低、自放电
率较高、成本较高。（2）超导磁储能。超导磁储能是将通过变流器进入线圈的

电能转换为磁能进行储存的一种储能技术，在进行转换电能时，功率输送无需进
行能源的形式转换，其响应的速度为 ms 级，转换与循环的效率较高，具有较大
的功率密度和比容量。
（三）物理储能

物理储能主要包括抽水蓄能、飞轮储能和压缩空气储能等。（1）抽水蓄能。
抽水蓄能是目前最成熟、建设规模最大的蓄能方式。其主要应用领域包括系统的
峰值负荷调节、调频、相位调制、应急备用、黑启动和后备容量。进一步提高整
体经济，高水头抽水蓄能机组，高速度、大容量发展方向，未来的重点将基于振

动和空蚀、变形、止水以及磁性的研究，侧重于操作的可靠性和稳定性，水量不大，
使用连续供电的质量要求较高的速度控制单元，实现自动频率控制。（2）飞轮
储能。飞轮储能技术比较成熟，具有可长期循环使用、寿命长、几乎不受充放电
次数限制、安装维护方便、对环境无危害的优点。飞轮储能技术既可以提供有功

和无功功率，又可以从配网中吸收有功和无功功率，适合应用于配电网的电能质
量控制，负荷跟踪性好，能自动调节自身运行状态，实时控制配电网电能质量，
但其容量通常在5kW~1.5MW之间，远远低于抽水蓄能和压缩空气储能的容量。（3）
压缩空气储能。压缩空气储能属于能量型规模化电网储能技术，具有储能容量大、

存储时间长、建设周期较短、寿命长且无污染等优点，可用于削峰填谷、平抑可
再生能源间歇性和参与电网二次调频等。压缩空气储能装机容量可达数百兆瓦，
规模仅次于抽水蓄能，且技术较为成熟，其响应时间等特性适用于电网调峰，便
于开展大规模的商业化应用。

（四）储能技术性能对比
目前，没有一种储能技术能够同时满足能量密度、功率密度、储能效率、
使用寿命、环境、成本等大规模应用的要求。不同的储能技术具有不同的性能特
点，也决定了其不同的电网应用场景。

185
185