相变在储能材料中的应用(求实队第四次稿件)

第一篇：相变在储能材料中的应用(求实队第四次稿件)

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相变在储能材料中的应用 制备储能材料除了上述几种方法，还有： 1．界面聚合法

界面聚合法作为微胶囊合成中的一种常用方法，主要用于包裹溶液体系，在染料、农药和活性物质等的 包裹中得到了广泛应用。界面聚合工艺是将芯材乳化 或分散在一个溶有壳材的连续相中，然后，在芯材的表 面上通过单体缩聚反应而形成微胶囊。与原位聚合法 不同，在界面聚合法微胶囊化过程中，分散相和连续相 二者均要能够提供单体，而且两种以上不相容的单体 分别溶解在不相容的两相中。界面聚合法合成微胶囊

主要有以下几个因素影响¨“：1)单体配料比；2)反应温度；3)溶剂性质；4)p日值；5)乳化剂；6)流体动力学因素(主要体现为搅拌速度)。cho等旧21在乳液体系中采用界面聚合法合成了以正十八烷为核、聚脲为壳的微胶囊。所得微胶囊产品粒径约为l“m，且表面光滑、分布均匀；其相变温度与单纯正十八烷的相变温度相同，但其相变焓略低于纯正十八烷的相变焓。zou等旧列也采用界面聚合法，合成了以正十六烷为核、聚脲为壳的微胶囊，得到的微胶囊产品平均粒径约为2．5斗m。还有其他研究人员Ⅲ1也成功制备出微胶囊相变材料。界面聚合法作为合成微胶囊的一种常用方法，具有工艺简单、商业化应用广等优点。然而，目前

用于合成McPcM的研究较少，特别是在壳材的选择方面趋向于单一。壳材选择的多样化直接影响具有不同性能的MCPCM的制备。因此，应加强界面聚合法合成微胶囊的研究，充分发挥界面聚合法壳材选择面广的优势，以获得具有多种不同性能的MCPCM。2.喷雾干燥法

喷雾干燥法是将芯材料和壳材料的混合物通人加

热室或冷却室，快速脱除溶剂后凝固得到微胶囊，一般是先将壳材料溶于溶剂中，然后芯材料在壳材料的溶液中乳化，最后是喷雾干燥。喷雾干燥法的主要影响因素是芯材在壁材溶液中的乳化效果，芯材和壁材的比例以及离心喷雾的速率。Hawlader等旧刊将石蜡乳化于10％的明胶溶液中，并与lO％的阿拉伯胶溶液搅拌混合均匀，离心喷雾对混合溶液进行喷雾干燥，微胶囊分布均匀，粒径在0．2斗m左右。Maria旧副等以短链脂肪酸为芯材，阿拉伯胶和麦芽糖糊精为囊壁，用喷雾干燥法制备了MCPCM，由于乳化不均匀导致产物粒径分布较宽，部分微胶囊表面有明显的下陷。由此可见，乳化效果对材料有直接的影响。另外还有很多医学研究人员心¨圳将喷雾干燥法应用到医学研究上，并获得成功。这种方法制备微胶囊最大优点是采用了喷雾干燥器，只需要一道工序就可以从水溶液或分散液中获取良好的微胶囊，比较经济且收率高。

3.其他制备方法

前面介绍了制备相变储能材料的常用方法，但是

这些方法有时不能用于某些特殊相变材料的制备，于

是出现了如电镀法和溶胶一凝胶法等新的制备方法，这两种方法具有一定的特殊性。电镀法主要用于制备以金属薄膜作为囊壁的相变储能材料，Nobuhim等以粒径为0．5—4．Omm的金属铅粒为相变材料，用电镀法在其表面镀上厚度约为10一lOO斗m的镍膜，具体是将铅粒置于旋转的电解槽中进行电镀，根据法拉第定律，囊壁即镀层的厚度可以通过电镀的时间来控制。溶胶-凝胶法主要用于制备以金属氧化物或非金属氧化物为囊壁的相变材料。Holman等¨71用该法在相变材料表面包覆金属氧化物或非金属氧化物的凝胶，从而提高该类相变材料的机械强度和阻燃性，在复合材料合成方面，溶胶一凝胶法已经具有不可替代的作用。薛霞等阳81、张静¨93等通过此种方法制备出相变复合材料，试验表明溶胶一凝胶法所制备的材料在导热性上比其他方法制备的相变材料更佳。4.真空泵注入法

真空泵注入法H引是利用真空泵抽出多孔介质内空隙中的空气，造成多孔介质与熔融状态下相变材料液面的压差，利用压差将相变材料注入到多孔介质中。多孔基相变材料利用多孔介质内部孔隙小的特点，将

相变物质分散成很小的颗粒，借助毛细管效应提高相

变物质在多孔介质中储藏的可靠性，使其在发生固液相变时不发生液体泄漏，同时利用多孔介质导热率高的特点提高换热效率。

选择多孔介质时通常需要考虑它的结构特点(孔径分布、孔的形状、孔与孔的连接

性)及其与相变物质的兼容性，可供选择的多孔介质

有石膏、膨胀黏土、膨胀珍珠岩、膨胀叶岩、多孔混凝土等。用于相变储能多孔材料的空隙率为34％一75％，这些空间可被用于吸收和储存液体相变材料。但孔空间中滞留的空气会阻碍液体向多孔材料内部渗透，所以在多孔材料吸收液体相变材料之前先用真空泵将其中的空气抽出，然后再将其浸泡在液体相变材料中，最后再干燥，得到的复合材料即为所制备的相变材料。由于各种多孔材料对液体相变材料的吸收量不同，采用真空方法M列可在多孔材料中吸收储存多达72．5％的水和68％的液体相变材料，多孔材料对液体相变材料的吸收量小于对水的吸收量，这是由于液体相变材料的黏度较大，为水的7倍，不利于液体的渗透所致。5.其他制备方法

传统的制备方法还包括熔融共混法、浸入法及混 合一成型一烧结法。

熔融共混法Ⅲ。是将功能性相变材料和比表面积大的材料(如纳米SiO：)熔融共混，充分搅拌混合后干燥即得到相变材料，将制得的材料和其他基体材料混合加工，得到复合相变储能材料。浸入法“¨是将骨架材料做成样板，然后浸入熔融液体相变材料中，充分浸泡后，晾干即为相变复合材料。该方法工艺简单，操作简便，但所得复合材料相变焓低，故已经逐步被其他方法所取代。

混合一成型．烧结法是较早使用的一种制备相变材料方法，该方法主要是将相变功能材料和骨架材料混合后做成模型，然后再烧结使之成型，即得相变材料优点是操作简单、成本低，但也存在相变焓低等问题，不适合工业生产。

综上所述，相变材料的合成制备方法中，传统的熔 融共混法等在某些领域仍然具有发展前景，这种方法

工艺简单、成本低廉，适合建筑领域等大规模推广，但采用这种方法所制备的相变材料相变焓低，长时间的使用材料的稳定性差，以及功能材料的渗漏都限制着这种方法的进一步发展。相对传统方法而言，微胶囊法具有很多不可替代的优势，微胶囊制备方法中，原位聚合法和界面聚合法等在技术上已经相当成熟，所制备的微胶囊相变焓值高，无过冷现象和渗漏问题，在用微胶囊制备的相变材料中，对比采用传统方法制备的相变材料，其加工性和力学性能也有很明显的优势；不足之处在于聚合过程中操作较为复杂，聚合条件要求较高，成本较高以及所制备的胶囊粒径分布等问题，这些缺点限制了微胶囊的工业化脚步，但随着研究的进一步发展以及社会需求，微胶囊法必然会取代传统方法，成为相变材料制备的主要途径。

结语

相变储能技术在节能、环保方面有着巨大的市场

潜力和广阔的应用前景，对未来能源的供给、可持续发展起着重要的作用。但当前相变材料的应用面临以下难题：第一、材料的

潜热不高，在不同的应用方面，对所要求相变温度下可供选择的相变潜热大的物质很少，给相变材料的实际应用带来很大困难；第二、对于相变复合材料而言，材料的导热性仍然不高，没有充分体现。相变材料的特点，因此提高相变材料导热性尤为迫切m 3；第三、材料的加工性能仍需进一步提高，在工程应用上，相变材料的性能还无法和传统的工程塑料相比；第四、当前限制相变材料广泛应用的还有一个很要的因素，那就是相变材料在长期反复循环使用下的稳定性以及相变材料同所用容器的腐蚀性问题”3|。许多科学家预言，纳米科学技术可能继信息产业技术后，又将引发一场新的工业革命。相信，纳米科学技术在相变储能材料上的应用同样会引起材料领域的新革命，目前，纳米技术在相变材料上的应用仍不成熟，世界上很多国家都在投入大量精力研究相变材料，尤其是纳米技术在相变材料上的应用。可以预见，相变储能材料在2l世纪将是一个新的闪光点。

第二篇：储能技术在风力发电系统中的应用（写写帮推荐）

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摘要： 阐述了储能技术的原理和特点，具体介绍了飞轮储能、超导储能、蓄电池储能和超级电容器储能在 风力发电系统中的应用；分析了各种储能技术的优缺点和应用前景；指出了混合式储能技术是最可行的方 案；介绍了功率转化系统的结构特点和最优化控制技术的进展。关键词： 风力发电系统；储能技术；功率转化系统 中图分类号： TM614； TK82 文献标志码： A 文章编号： 1671-5292（2009）06-0010-06 0 引言 根据新能源振兴规划，预计到 2020 年我国风力装机容量将达到 1.5 亿 kW，将超过电力总装机容量的 10%。从电网运行的现实及大规模开发风电的长远利益考虑，提高风电场输出功率的可控性，是目前风力发电技 术的重要发展方向。把风力发电技术引入储能系统，能有效地抑制风电功率波动，平滑输出电压，提高电 能质量，是保证风力发电并网运行、促进风能利用的关键技术和主流方式。随着电力电子学、材料学等学科的发展，高效率飞轮储能、新型电池储能、超导储能和超级电容器储能等 中小规模储能技术取得了长足的进步，拓宽了储能技术的应用领域，特别是在风力发电中起到了重要作用。储能系统一般由两大部分组成： 由储能元件（部件）组成的储能装置和由电力电子器件组成的功率转换系 统（PCS）。储能装置主要实现能量的储存和释放；PCS 主要实现充放电控制、功率调节和控制等功能。1 储能技术的分类和特性 储能技术有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能等 4 类。物理储能主要有飞轮储能、抽水蓄能和 压缩空气储能方式； 电磁储能主要有超导储能方式；电化学储能主要有蓄电池储能、超级电容器储能和燃 料电池储能； 相变储能主要有冰蓄冷储能等[1]，[2]。1.1 飞轮储能系统 飞轮储能（FESS）是一种机械储能方式，其基本原理是将电能转换成飞轮运动的动能，并长期蓄存起来，需要时再将飞轮运动的动能转换成电能，供电力用户使用。高强度碳素纤维和玻璃纤维材料、大功率电力电子变流技术、电磁和超导磁悬浮轴承技术促进了储能飞轮 的发展。飞轮储能的功率密度大于 5 kW/kg，能量密度超过 20 kWh/kg，效率大于 90%，循环使用寿命长 达 20 a，工作温区为-40~50 ℃，无噪声，无污染，维护简单，可连续工作。若通过积木式组合后，飞轮 储能可以达到 MW 级，输出持续时间为数分钟乃至数小时。飞轮储能主要用于不间断电源（UPS）/应急电源（EPS）、电网调峰和频率控制，国外不少科研机构已将储能飞轮引入风力发电系统[3]。文献[4]利用飞轮储能电池取代传统的柴油发电机和蓄电池来充当孤岛型风力发电系统中的电能调节器和 储存器，建立了系统的电流前馈控制数学模型，实验结果表明，这一方法能有效地改善电能质量，解决 风力发电机的输出功率与负载吸收的功率相匹配的问题。美国的 Vista 公司将飞轮引入到风力发电系统，实现全程调峰，飞轮机组的发电功率为 300kW，大容量 储能飞轮的储能为 277 kWh，风力发电系统的电能输出性能及经济性能良好。中国科学院电工研究所已经研制出飞轮储能用高速电机； 华北电力大学研制出储能 2 MJ、最高发电功率 10 kW 的准磁悬浮飞轮储能装置。飞轮储能技术正在向大型机发展，其难点主要集中在转子强度设计、低功耗磁轴承、安全防护等方面。1.2 超导储能系统 超导储能系统（SMES）利用由超导线制成的线圈，将电网供电励磁产生的磁场能量储存起来，需要时再将 储存的能量送回电网。超导储能技术的优点： ①可以长期无损耗储存能量，能量返回效率很高； ②能量的释放速度快，功率输 送时无需能源形式的转换，响应速度快（ms 级），转换效率高（>96%），比容量（1～10kWh/kg）和比

功率（104~105 kW/kg）大； ③采用 SMES 可调节电网电压、频率、有功和无功功率，可实现与电力系统 的实时大容量能量交换和功率补偿。20 世纪 90 年代，在 超导储能技术已被应用于风力发电系统[5]，[6]，[7]。中国科学院电工研究所已研制出 1 MJ/0.5MW的高温超导储能装置。清华大学、华中科技大学、华北电力 大学等都在开展超导储能装置的研究。文献[5]采用电压偏差作为 SMES 有功控制信号，在改善风电场稳定性方面具有优良的性能。SMES 的发展重点：基于高温超导涂层导体，研发适于液氮温区运行的 MJ 级系统； 解决高场磁体绕组力 学支撑问题；与柔性输电技术相结合，进一步降低投资和运行成本； 结合实际系统探讨分布式 SMES 及其 有效控制和保护策略。

1.3 蓄电池储能技术 蓄电池储能系统（Battery Energy Storage System，BESS）主要是利用电池正负极的氧化还原反应进行充 放电，一般由电池、直—交逆变器、控制装置和辅助设备（安全、环境保护设备）等组成。目前，蓄电池 储能系统在小型分布式发电中应用最为广泛。根据所使用化学物质的不同，蓄电池可以分为铅酸电池、镍 镉电池、镍氢电池、锂离子电池、钠硫（NaS）电池、液流电池等[8]，[9]。（1）铅酸电池 铅酸电池应用在储能方面的历史较早，技术较为成熟，并逐渐以密封型免维护产品为主，目前储能容量已 达 20 MW。铅酸电池的能量密度适中，价格便宜，构造成本低，可靠性好，技术成熟，已广泛应用于电力 系统。基于密封阀控型的铅酸电池具有较高的运行可靠性，在环境影响上的劣势已不甚明显，但运行数 年之后的报废电池的无害化处理和不能深度放电的问题，使其应用受到一定限制。（2）镍氢电池 与铅酸电池相比，作为碱性电池的镍氢电池具有容量大、结构坚固、充放循环次数多的特点，但价格较高。镍氢电池是密封免维护电池，不含铅、铬、汞等有毒物质，正常使用过程中不会产生任何有害物质。北京 2008 年奥运会使用的混合电动车大都采用镍氢蓄电池作为电源。镍氢电池的自放电速度明显大于镍镉电 池，需要定期对它进行全充电。须注意的是，镍氢电池只有在小电流放电时才具有 80~90 kWh/kg 的高比 能量输出，在大电流放电高功率输出时，其能量密度会降至 40kWh/kg 或更低。（3）锂离子电池 锂离子电池比能量/比功率高、自放电小、环境友好，但由于工艺和环境温度差异等因素的影响，系统指 标往往达不到单体水平，使用寿命仅是单体电池的几分之一，甚至十几分之一。大容量集成的技术难度和 生产维护成本使这种电池在短期内很难在电力系统中规模化应用。磷酸亚铁锂电池是最有前途的锂电池。磷酸亚铁锂材料的单位价格不高，其成本在几种电池材料中是最低的，而且对环境无污染。磷酸亚铁锂比 其他材料的体积要大，成本低，适合大型储能系统。

（4）钠硫电池 钠硫和液流电池被视为新兴、高效、具广阔发展前景的大容量电力储能电池。目前钠硫和液流电池均已实 现商业化运作，MW 级钠硫和 100kW 级液流电池储能系统己步入试验示范阶段[10]，[11]。钠硫储能电池是在温度 300 ℃左右充放电的高温型储能电池，负极活性物质为金属钠，正极活性物质为液 态硫。迄今为止，只有日本京瓷公司成功开发出钠硫储能电池系统。钠硫电池系统在电力系统和负荷侧成功应用 100 余套，总容量超过 100 MW，其中近2/3 用于平滑负荷。日本 NEDO 支持的八仗岛风力发电机组采用钠硫电池储能来平滑和稳定输出功率。目前，钠硫电池已被日 本列为政府资助的风力发电储能电源，并有具体的推进计划。上海电力公司正进行不同容量等级（10~1 000 kW）的钠硫电池系统的研制，用于 UPS/EPS，力图掌握核 心部件制备技术，建立标准和规范，并实现模块化、规模化生产。（5）全钒液流电池 液流电池分多种体系，其中全钒电池是技术发展主流。全钒液流储能电池（Vanadium RedoxFlow Battery，VRB）是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的电解液储罐中。在对电池进行充、放电实验时，电解液通过泵的作用，由外部贮液罐循环分别流经电池的正极室和负极室，并在电极表面发生氧化和还原反应，实现对电池的充放电[12]，[13]。液流电池的储能容量取决于电解液容量和密度，配置上相当灵活，只需增大电解液容积和浓度即可增大储 能容量，并且可以进行深度充放电。日本住友电气、加拿大 VRB 等公司进行全钒液流电池储能系统的商业化开发。在日本共有 15 套全钒液流 储能电池系统进行示范运行，其中北海道的一套功率为 6 MW 的全钒液流储能电池用于对 30 MW 风电场的 调频和调峰。“十五”期间，中国科学院大连化学物理研究所开发出 10 kW 全钒液流储能电池系统。2008 年，中国电 力科学研究院研发用于风电场的 100kW 级储能系统，并考核其运行的可靠性和耐久性。表 1 列出了几种 主要蓄电池的基本特性。1.4 超级电容器储能技术 超级电容器（Supercapacitor）是根据电化学双电层理论研制而成，可提供强大的脉冲功率，充电时处于 理想极化状态的电极表面，电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使其附于电极表面，形成双电荷层，构成双电层电容。超级电容器储能系统(SCES)历经 3 代及数 10 年的发展，已形成电容量 0.5~1 000 F、工作电压 12~400 V、最大放电电流 400~2 000 A 的系列产品，储能系统的最大储能量达到了 30 MJ。在电力系统中多用于短时 间、大功率的负载平滑和电能质量高峰值功率场合，在电压跌落和瞬态干扰期间提高供电水平[14]，[15]。日本松下、EPCOS、NEC，美国 Maxwell、Powerstor、Evans，法国 SAFT，澳大利亚 Cap-xx 和韩国 NESS 等 公司的产品，几乎占据了整个超级电容器市场。2005 年，美国加利福尼亚州建造了 1 台 450kW 的超级电容器储能装置，用以减轻 950 kW 风力发电机组 向电网输送功率的波动。2005 年，由中国科学院电工所承担的“863”项目，完成了用于光伏发电系统的 300 Wh/1 kW 超级电容 器储能系统的研究开发工作。文献[16]提出了一种将串、并联型超级电容器储能系统应用于基于异步发电机的风力发电系统的新思路，该储能系统可同时双向、大范围、快速调节有功功率和无功功率，很好地改善了风电的电能质量和稳定性。

1.5 其它储能形式 除了上述的几种储能方式外, 在电力系统中还应用较多的储能方式，有抽水蓄能、压缩空气储能和氢燃料 电池储能等。抽水蓄能装置（Pumped Hydro Storage）在现代电网中大多用来调峰，在集中式发电中应用较多。受地理 条件限制，绝大多数风电场不具备建抽水蓄能电站的条件。

压缩空气储能（CAES）是一种调峰用燃气轮机，对于同样的电力输出，它所消耗的燃气要比常规燃气轮机 少 40%。100 MW 级燃气轮机技术成熟，利用渠式超导热管技术可使系统的能量转换效率达到 90%。大容量 和复合化发电将进一步降低成本。随着分布式能量系统的发展以及减小储气库容积和提高储气压力至 10~14 MPa 的需要，8~12 MW 微型压缩空气储能系统（micro-CAES）已成为研究热点[17]。美国爱荷华州的 CAES 蓄能项目采用风能和低谷电组合来驱动压缩机组，将空气压缩至地下含水层，发电 装机容量为 200 MW，风能发电装机容量为 100 MW。氢燃料电池是将燃料的化学能直接转化为电能的装置。为了实现氢气作为能源载体的应用，必须解决氢的 廉价制取、安全高效储运以及大规模应用这 3 个问题。未来氢能的广泛应用很可能改变风电场的职能，风 电场可能成为大型的氢制造厂，为氢燃料电池电站及氢燃料电池汽车提供氢。目前，燃料电池价格还很昂 贵，距离大规模应用还有很长的路要走。2 各种储能技术在风力发电中的应用前景分析 在各种储能技术中，抽水蓄能和压缩空气储能比较适用于电网调峰； 电池储能和相变储能比较适用于中 小规模储能和用户需求侧管理； 超导电磁储能和飞轮储能比较适用于电网调频和电能质量保障； 超级电 容器储能比较适用于电动汽车储能和混合储能。图

1、图 2 是根据美国电力储能协会提供的资料给出的各 种储能技术的功率、能量和成本比较。

成本过高是限制储能技术在风力发电中大量推广应用的共同问题，提高能量转换效率和降低成本是今后储 能技术研究的重要方向。随着风力发电的不断发展和普及，各种储能技术的发展进步，储能技术将在风 力发电系统中得到更加广泛的应用。在风力发电中，储能方式的选择需考虑额定功率、桥接时间、技术成熟度、系统成本、环境条件等多种因 素。风电场的储能首先要实现电能质量管理功能，超级电容器、高速飞轮、超导、钠硫和液流电池储能系 统能使风电场的输出功率平滑，在外部电网故障时能够提供电压支撑，维护电网稳定；其次，铅酸电池、新型钠硫和液流电池储能系统具有调峰功能，比较适合风电的大规模储存。采用超级电容器和蓄电池、超导和蓄电池、超级电容器和飞轮组合等混合式储能系统，能够兼顾电能质量 管理和能量管理，提高储能系统的经济性，是比较可行的储能方案。

国内外已经开始这方面的研究[18]，[19]。3 功率转换系统 功率转换系统（PCS），是实现储能单元与负载之间的双向能量传递，将储能系统接入电力系统的重要设 备。根据储能装置所处位置的不同，PCS 主要有以下的结构形式和拓扑结构（图 3）[20]。

3.1 单台风机直流侧并联 PCS 单台风机直流侧并联 PCS 的优点是可以利用风电机组现有的功率单元（图 3a）。对于直驱型的永磁同步发电机，交流电通过全功率变流后接入电网，储能单元通过 PCS 并联于直流母线侧，可以与发电机共用 DC/AC 逆变单元，实现与电网的联接。对于双馈风力发电机，PCS 也可以并联在转子 直流母线侧，这时需要加大网侧变流器（DC/AC）的功率，以便于储能单元的功率回馈到电网。

3.2 风电场交流侧并联 PCS PCS 的安装位置一般在风电场出口处的低压侧（图 3b）。每台风机所处位置的风速不同，而风电场自身具有一定的功率平滑功能，采用风电场交流侧并联 PCS 结 构，PCS 的总功率有所降低，需要双向 AC/DC 变流器；储能单元集中放置，便于维护和扩容。3.3 风电场 HVDC 输电直流侧并联 PCS 风电场通过电压源高压直流(VSC-HVDC)输电并网。由于 VSC-HVDC 系统具有立即导通和立即关断的控制阀，通过对控制阀的开和关，实现对交流侧电压幅值和相角的控制，从而达到独立控制有功功率和无功功率的 目的，且换流站不需要无功补偿、不存在换相失败等问题。这些特点使得 VSC-HVDC 技术在连接风电场并 网方面具有一定的优越性，特别适用于需要长距离传输的海上风电场的并网[21]。PCS 并联在 VSC-HVDC 系 统的直流母线上（图 3c），通过控制储能单元的充放电功率，使其补偿风能的波动，从而使风电通过直流 输电注入到电网的功率稳定。3.4 混合储能系统 PCS 拓扑结构 采用超级电容器和蓄电池混合储能系统的 PCS 主要有 2 种结构： 一种是两者都通过 DC/DC 并联于直流母 线侧； 另一种是通过蓄电池单元的适当串并联，蓄电池直接并联在直流母线上，节省了一组 DC/DC 变流 器（图 4）。

文献[19]把超级电容器和全钒液流电池用于 PMSG 直流侧储能，超级电容器用来处理瞬时大功率问题，从 而降低全钒液流电池容量 55%，减少全钒液流电池深度放电次数 8%，延长了电池寿命，减低电池损耗 15%，提高了系统效率。在超级电容和蓄电池的容量匹配和控制策略上，还需要进一步的研究。4 结束语 研发高效储能装置及其配套设备，使之与风电/光伏发电机组容量相匹配，支持充放电状态的迅速切换，确保并网系统的安全稳定，已成为可再生能源充分利用的关键。随着风力发电系统的不断发展，各种储能 技术的发展进步，第二代高温超导储能、高速飞轮储能、全钒液流和钠硫储能、超级电容储能等技术将得 到更加广泛的应用。

目前，电力储能系统推广应用的最大障碍在于国外少数企业的技术垄断，由此造成其价格高企。要推动 电力储能系统在电网中的规模化应用，一靠掌握自主知识产权，使其价格大幅下降；二靠政府的政策鼓励 和资金推动。如果能实现电力储能系统国产化，使其成本达到或接近应用水平，那么风电场对电力储能系 统的需求将迅速加大。混合式储能技术将在风力发电系统中得到广泛应用，同时，先进的电力电子技术和控制技术也将得到发展 与应用。参考文献： [1] 张文亮，丘明，来小康.储能技术在电力系统中的应用[J].电网技术，2008，32（7）：1-9.[2] 张宇，俞国勤，施明融，等.电力储能技术应用前景分析[J].华东电力，2008，36（4）：91-93.[3] 阮军鹏，张建成，汪娟华.飞轮储能系统改善并网风电场稳定性的研究[J].电力科学与工程，2008，24（3）：5-8.[4] R CARDENAS, R PENA, J CLRE.Control strategy forpower smoothing vector controlled induction machineand flywheel [J].Electronics Letters，2000，36（8）：765-766.[5] 吴俊玲，吴畏，周双喜.超导储能改善并网风电场稳定性的研究[J].电工电能新技术，2004，23（3）： 59-63.[6] 石晶，唐跃进，陈磊，等.基于超导磁储能的变速恒频风力发电机励磁系统[J].科技导报，2007，26（1）：43-46.[7] 刘昌金，胡长生，李霄，等.基于超导储能系统的风电场功率控制系统设计[J].电力系统自动化，2008，32（16）：83-88.[8] 桂长清.风能和太阳能发电系统中的储能电

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