主要內(nèi)容一、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)二、多元復(fù)合儲能技術(shù)三、新型電力系統(tǒng)四、HUST儲能研究進(jìn)展簡介主要內(nèi)容一、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)二、多元復(fù)合儲能技術(shù)三、新型電力系統(tǒng)四、HUST儲能研究進(jìn)展簡介大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的快速發(fā)展2008：世界最大風(fēng)電裝機(jī)國25GW2030年，20%的風(fēng)電300GW

IncreasingWindEnergy'sContributiontoU.S.ElectricitySupply(DoEReport,2008)美國：大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的快速發(fā)展2009年底:20GW,其中：并網(wǎng)：16.13GW(80.07%)非并網(wǎng)：3.87GW(19.35%)2010年底：30GW（預(yù)計）2020年底：100GW（預(yù)計）中國：《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》：2010年，5GW；2020年：30GW國家能源局規(guī)劃：2010年：2千萬千瓦；2020年：1億千瓦，超過總裝機(jī)的8％；7個千萬千瓦級的“風(fēng)電三峽”大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的快速發(fā)展歐洲：20:20:20targetsbyYear202020%溫室氣體排放減少20%可再生能源增加20%能耗減少風(fēng)電為代表的可再生能源規(guī)模化利用成為全球趨勢！3月6月9月11月大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)將使電力系統(tǒng)的特性發(fā)生深刻的變化！大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的特性：隨機(jī)、波動發(fā)電（穩(wěn)定、可控）輸配電用電（隨機(jī)，不可控）發(fā)電側(cè)輸出功率穩(wěn)定且可控，用電側(cè)負(fù)荷隨機(jī)性大：一組隨機(jī)變量電能難以大規(guī)模存儲：發(fā)－輸－用三個環(huán)節(jié)功率實時平衡因故障導(dǎo)致系統(tǒng)功率嚴(yán)重失衡時，切機(jī)切負(fù)荷：被動致穩(wěn)火電水電核電大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的特點發(fā)電側(cè)輸出功率和用電側(cè)負(fù)荷都存在隨機(jī)性：兩組獨立隨機(jī)變量電能難以大規(guī)模存儲：功率失衡可能成為電網(wǎng)的一種常態(tài)，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全發(fā)電（隨機(jī)）用電（隨機(jī)）火電水電核電風(fēng)電電網(wǎng)對大規(guī)模風(fēng)電的接入持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度！大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：現(xiàn)代電力系統(tǒng)的新特點可再生能源法：全額收購；可再生能源法修正案：全額保障性收購能接納多大比例的風(fēng)電→在高比例風(fēng)電條件下如何保證電力系統(tǒng)的安全運行大型風(fēng)電場并網(wǎng)技術(shù)已成為可再生能源規(guī)模利用的瓶頸?。看笠?guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的穿透功率提高電網(wǎng)調(diào)度能力和水平：有調(diào)節(jié)能力的水電、火電提高風(fēng)電預(yù)測精度，為電網(wǎng)調(diào)度提供技術(shù)支持提高風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)水平：低電壓穿越能力、有功調(diào)節(jié)、無功調(diào)節(jié)、電壓控制利用儲能技術(shù)應(yīng)對風(fēng)電的隨機(jī)和波動

（可再生能源法修正案：發(fā)展和應(yīng)用智能電網(wǎng)、儲能等技術(shù)，……提高吸納可再生能源電力的能力）大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)主要內(nèi)容一、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)二、多元復(fù)合儲能三、新型電力系統(tǒng)四、HUST儲能研究進(jìn)展簡介抽水蓄能先進(jìn)蓄電池儲能飛輪儲能超導(dǎo)磁儲能超級電容器儲能壓縮空氣儲能多元復(fù)合儲能抽水蓄能：大容量、大功率核電和抽水蓄能將在未來電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用！為火電和核電機(jī)組提供穩(wěn)定的負(fù)荷2008年發(fā)電量：世界：17％，中國：2％核電裝機(jī)：2020年，1.1％↑5％，60GW抽水蓄能裝機(jī)：2020年，5％特性：靜止→滿載2～2.5min空載→滿載30～35s技術(shù)較成熟，受地理條件限制多元復(fù)合儲能蓄電池：中等規(guī)模，易分散安裝鈉硫電池、液流電池、鋰電池提高容量、充放電速度及次數(shù)降低成本，增強(qiáng)環(huán)保多元復(fù)合儲能單個飛輪儲能系統(tǒng)能量存儲模塊能量轉(zhuǎn)化模塊多元復(fù)合儲能：飛輪儲能電氣最大持續(xù)輸出功率：250kW；最大輸出能量：25kWh外接電網(wǎng)電壓：DC800V；旋轉(zhuǎn)損耗：＜2%設(shè)計年限：20年；響應(yīng)時間：ms物理飛輪：直徑91cm，高152cm；重1360kg變換器模塊：大小91cm×61cm×46cm；重68kg環(huán)境工作溫度范圍：-40~+50℃；防震標(biāo)準(zhǔn)：4級以下地震濕度限制：95%（非冷凝）；安裝地點：地面混凝土上或拖車內(nèi)多元復(fù)合儲能：美國BeaconPower公司室內(nèi)固定式飛輪儲能系統(tǒng)矩陣多元復(fù)合儲能：美國BeaconPower公司車載式飛輪儲能系統(tǒng)矩陣多元復(fù)合儲能：美國BeaconPower公司調(diào)頻電站：40MW/10kkWh40個車載式飛輪矩陣構(gòu)成，40MW持續(xù)15min，預(yù)期壽命20年；占地面積減少提供有效動態(tài)無功補(bǔ)償，提高電壓穩(wěn)定性提供低成本的頻率控制增大系統(tǒng)阻尼提供15min可靠的后備電源減小傳輸擁擠不消耗燃料、不產(chǎn)生廢氣多元復(fù)合儲能：美國BeaconPower公司多元復(fù)合儲能：美國ActivePower公司F-UPS消除了傳統(tǒng)UPS中的蓄電池部分，可靠性達(dá)99.99999％（5min/年）；效率96％（傳統(tǒng)UPS最高為93%）；維護(hù)工作量小、成本低；占地面積僅為蓄電池型UPS的1/4，能量密度高；可擴(kuò)展性強(qiáng)：單系統(tǒng)120kVA－3.6MVA；無限次數(shù)充放電，充電速度快；工作壽命長：產(chǎn)品使用壽命超過為20年；對環(huán)境溫度要求低（啟動溫度：-20℃－40℃/運行溫度：0℃－40℃）；抗過載能力強(qiáng)；無污染、綠色環(huán)保。

多元復(fù)合儲能：美國ActivePower公司F-UPS100MW/100MJ；正常運行時功率為700kW多元復(fù)合儲能：美國西屋公司的脈沖發(fā)電機(jī)高能量密度：最大效率地利用裝置的空間與重量超長壽命：數(shù)以萬次的儲能循環(huán)周期快速儲能能力：儲能與釋能速度比接近1:1高儲能效率：內(nèi)部真空與磁懸浮技術(shù)實現(xiàn)了低損耗操作可視性強(qiáng)：飛輪轉(zhuǎn)速直接表征存儲的能量操作可靠性強(qiáng)：電力電子技術(shù)與電機(jī)技術(shù)均較成熟受溫度變化影響小：在較寬的設(shè)計溫度范圍內(nèi)都能正常運行維護(hù)費用低：僅輔助設(shè)備需要年度養(yǎng)護(hù)綠色科技：無危險化學(xué)物質(zhì)排放，不破壞生態(tài)平衡多元復(fù)合儲能：飛輪儲能的優(yōu)勢多元復(fù)合儲能儲能技術(shù)將在未來電力系統(tǒng)中占有重要地位電力系統(tǒng)：“發(fā)－輸－用”→“發(fā)－輸－用－儲”火電水電核電風(fēng)電儲能儲能儲能發(fā)電輸配電用電對儲能系統(tǒng)的要求：大容量、大功率、快響應(yīng)、長壽命、低成本、易維護(hù)、便安裝多元復(fù)合儲能多元復(fù)合儲能單種儲能技術(shù)還難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需求：大容量、大功率、快響應(yīng)、長壽命、低成本、易維護(hù)、便安裝多元復(fù)合儲能：綜合利用各種儲能技術(shù)的特點，通過在一點或多點并聯(lián)運行的方式，組成能夠滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)需求的綜合儲能系統(tǒng)。一種可行的組合方案：抽水蓄能＋蓄電池＋飛輪儲能多元復(fù)合儲能風(fēng)電隨機(jī)波動的控制調(diào)節(jié)：不同時間尺度上的控制飛輪／蓄電池

蓄電池／抽水蓄能

抽水蓄能／電網(wǎng)調(diào)度多元復(fù)合儲能主要內(nèi)容一、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)二、多元復(fù)合儲能技術(shù)三、新型電力系統(tǒng)四、HUST儲能研究進(jìn)展簡介基于多元復(fù)合儲能的大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)方法新型電力系統(tǒng)含高比例風(fēng)電、核電、儲能快速響應(yīng)容量，主動致穩(wěn)平抑s~min級功率波動平抑?jǐn)?shù)min及以上功率波動區(qū)域大電網(wǎng)高壓遠(yuǎn)距離輸電多元復(fù)合儲能新型電力系統(tǒng)主要內(nèi)容一、大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)二、多元復(fù)合儲能技術(shù)三、新型電力系統(tǒng)四、HUST儲能研究進(jìn)展簡介HUST儲能研究進(jìn)展簡介：飛輪FPC轉(zhuǎn)動慣量18.7kgm2(=0.3+18.4)飛輪D=0.7m，H=0.1m總重量353.7kg(=53.5+300.2)磁環(huán)釹鐵硼N45H=10mmD=300/250mm上下盤距7mm（350kg浮力）10kW／100kJ基于飛輪儲能的柔性功率調(diào)節(jié)器（FPC）35kJ／7.5kW直接冷卻高溫超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)（SMES）HUST儲能研究進(jìn)展簡介：超導(dǎo)SMES35kJ／7.5kW直接冷卻高溫超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)（SMES）HUST儲能研究進(jìn)展簡介：超導(dǎo)SMES移動組件式直接冷卻高溫超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)（M-SMES）HUST儲能研究進(jìn)展簡介：M-SMES移動組件式直接冷卻高溫超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)（M-SMES）HUST儲能研究進(jìn)展簡介：M-SMES試驗地點：湖北省宜昌市秭歸縣茅坪鎮(zhèn)老虎口水電站M-SMES現(xiàn)場試驗：抑制功率振蕩HUST儲能研究進(jìn)展簡介：M-SMESM-SMES現(xiàn)場試驗：穩(wěn)定母線電壓HUST儲能研究進(jìn)展簡介：M-SMES神光III能源系統(tǒng)—脈沖電源組件高儲能密度高壓脈沖電容器儲能密度：1.7kJ/LHUST儲能研究進(jìn)展簡介：高儲密電容器總結(jié)1、風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)使電力系統(tǒng)面臨發(fā)電側(cè)和用電側(cè)兩組隨機(jī)變量的平衡問題。2、多元復(fù)合儲能技術(shù)是一種可行的解決方案，為電力系統(tǒng)提供快速相應(yīng)容量，實現(xiàn)主動致穩(wěn)。3、未來電力系統(tǒng)將是含有高比例風(fēng)電、核電和儲能的新型電力系統(tǒng)，將成為“發(fā)-輸-用-儲”4環(huán)節(jié)電力系統(tǒng)。3月6月9月11月大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)將使電力系統(tǒng)的特性發(fā)生深刻的變化！大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的特性：隨機(jī)、波動發(fā)電側(cè)輸出功率和用電側(cè)負(fù)荷都存在隨機(jī)性：兩組獨立隨機(jī)變量電能難以大規(guī)模存儲：功率失衡可能成為電網(wǎng)的一種常態(tài)，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全發(fā)電（隨機(jī)）用電（隨機(jī)）火電水電核電風(fēng)電電網(wǎng)對大規(guī)模風(fēng)電的接入持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度！大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：現(xiàn)代電力系統(tǒng)的新特點可再生能源法：全額收購；可再生能源法修正案：全額保障性收購能接納多大比例的風(fēng)電→在高比例風(fēng)電條件下如何保證電力系統(tǒng)的安全運行大型風(fēng)電場并網(wǎng)技術(shù)已成為可再生能源規(guī)模利用的瓶頸?。看笠?guī)模風(fēng)電并網(wǎng)：風(fēng)電的穿透功率電氣最大持續(xù)輸出功率：250kW；最大輸出能量：25kWh外接電網(wǎng)電壓：DC800V；旋轉(zhuǎn)損耗：＜2%設(shè)計年限：20年；響應(yīng)時間：ms物理飛輪：直徑91cm，高152cm；重1360kg變換器模塊：大小91cm×61cm×46cm；重68kg環(huán)境工作溫度范圍：-40~+50℃；防震標(biāo)準(zhǔn)：4級以下地震濕度限制：95%（非冷凝