储能技术-储能材料-新能源材料-锂电池储能(PPT100页)

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1、储能技术与应用一、能源概况一.能源概况1.1化石能源现状1.2新能源1.3储能的基本概念1.1化石能源现状1.可再生清洁能源如风能、太阳能等所占比例不到3%2.石油、煤和天然气占初级能源消耗的85%左右3.其余主要是火电和水电据可靠资料报道，到2021年，我国能源的消费比例除了利用石油、煤和天然气以及水电外，风能的消费比例要占到10%，核能的消费要占到3%。050100150200250300太阳能石油天然气煤铀世界中国我国各种能源探明储量（以储采比表示）与世界比较摘自“光伏技术和产业发展战略国际研讨会：机遇与挑战”论文集2004年4月8日，

2、北京P8——能源及环境的可持续发展面临挑战石油如何满足？石油如何满足？我国石油储量不足世界的2%。2007年我国原油对外依存度达到46.05%。每年新增1000万辆汽车，石油需求新增2000万吨左右。如何保证？？？CO2大量排放带来的最直接危害——温室效应！从左图大气CO2浓度随年代的变化及其在全球的分布图可以看出：很明显，近20年来，CO2的浓度上升迅速非常迅速，2021年将接近550ppm。而且，主要分布在美国和中国所在的北半球高纬度60-80度处。表3全球各国CO2排放量比较排行在北京、上海等大城市，空气污染的60%来自汽车排放二氧化碳

3、的全球排放量中，中国居第二1.2新能源新能源广义上来说，有别于传统依靠矿物质原料燃烧的能源都称之为新能源。太阳能风能生物质能核能地热、潮汐能……资源丰富、利用方便、洁净无污染WaveTide（1）太阳能太阳能的转换和利用方式：光——热转换接收或聚集太阳能使之转换为热能，然后用于生产和生活的一些方面，是光一热转换即太阳能光热利用的基本方式。光——电转换利用光生伏打效应原理制成的太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能，称为光一电转换，即太阳能光电利用。光——化学转换光一化学转换目前尚处于研究开发阶段，这种转换技术包括半导体电极产生电面电解水产

4、生包、利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等内容（2）风能风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各地温差和气压不同，导致空气运动而产生的能量。利用风力机可将风能转换成电能、机械能和热能等。风能利用的主要形式有风力发电、风力提水、风力致热以及风帆助航等。风能的缺点：在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待储能技术发展。（3）生物质能生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿宏将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃

5、料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物等。（4）地热地热资源：是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。按赋存形式可分：水热型(又分为干蒸汽型、湿蒸汽型和热水型)、地压型、干热岩型和岩浆型四大类；按温度高低可分为：高温型(>150℃)中温型(90—149℃)低温型(<89℃)。地热能的利用方式主要有地热发电和地热直接利用两大类。1.3能的定义能是度量物质运动的一种物理量；能量

6、是物质运动的量化转换，简称“能”。能量的存在形式：机械能（风能、潮汐能）内能（地热等）电能化学能原子能电磁能宏观物体的机械运动——机械能（动能、位能和压力能）；分子运动——热能；原子运动——化学能；带电粒子的定向运动——电能；光子运动——光能电磁能Electro-magneticenergy：彼此相互联系的交变电场和磁场所具有的能量，是电场能和磁场能的总和。由于电磁场对电荷有洛伦兹力作用，所以电磁能可以通过场对运动电荷作功而与其他形式能量（如热能、机械能等）相互转化，电磁能也能从空间一处传播到另一处能量的单位能量的单位：焦J、尔格、千瓦时kW

7、h、卡cal、电子伏（特）eV等国际单位是焦耳J1J=0.2388cal原子物理和粒子物理中还常使用电子伏：1eV=1.602×10-19J二、储能技术与应用供电稳定电源管理电站调峰清洁能源存储2.1储能技术的用途二、储能技术储能技术的功率等级及技术成熟度2.2储能方式2.2.1机械储能飞轮储能飞轮储能——是指驱动电机带动飞轮旋转将电能以机械能的形式储存起来，在整个电能的存储和释放过程中都利用了电力电子转换技术。飞轮储能密度的大小是由飞轮转子转速大小决定的。1999年欧洲UrencPower公司利用高强度碳纤维和玻璃纤维复合材料制作飞轮，转速

8、为42000rad/min，2001年1月系统投入运行，充当UPS，储能量达到18MJ飞轮储能的主要优点有：1)储能密度高：比超导磁储能、超级电容器储能和一般的蓄电