属于物理储能的能量装置有哪些

㈠ 储能器有哪些种类

蓄能器的类型主要有重锤式、弹簧式和气体加载式三种。
1.重锤式蓄能器
重锤式蓄能器是利用重锤的位置变北来储存和释放能量，重锤通过柱塞作用于液压油上，使之产生一定的压力。这种蓄能器结构简单，压隐定，但容量较小，压力低，轮廓尺寸大，笨重，惯性大，反应不灵敏，因而常用于大型固定设备的液压系统。
2.弹簧式蓄能器
弹簧式蓄能器是利用弹簧来储存和释放能量的。弹簧的力通过活塞作用于液压油上，油液的压力决定于弹簧的预紧力和活塞的面积。这种蓄能器的特点是结构简单，反应较灵敏，但容量小，不适用于高压或循环频率较高的工作场合。
3.气体加载式蓄能器
这种蓄能器是利用密封气体的压缩，膨胀来储存和释放能量的。所充气体一般采用惰性气体或氮气，常用的是活塞式和气囊式两种。

㈡ 什么是ESS储能系统，它有什么作用

说到ESS储能系统，就避不开蔚来。蔚来旗下的XPT蔚来驱动科技公司，之前就研发了一套高性能ESS储能系统。简单来说，ESS储能系统就是将动力电池封包成组后加入到了控制系统中去，让它在为汽车提高能源的同时，自己本身也变成一套独立的储能机构。在汽车动力电池系统进入寿命末期后，可以利用其本身的储能实现剩余电池梯次利用的效果，从而实现动力的最大化，是非常实用的一项系统。

㈢ 市场上有哪些储能方式

目前市场上主要的储能类型包括物理储能和电化学储能。根据能量转换方式的不同可以将储能分为物理储能、电化学储能和其他储能方式：
1)物理储能包括抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮储能等，其中抽水蓄能容量大、度电成本低，是目前物理蓄能中应用最多的储能方式。
2)电化学储能是近年来发展迅速的储能类型，主要包括锂离子电池储能、铅蓄电池储能和液流电池储能;其中锂离子电池具有循环特性好、响应速度快的特点，是目前电化学储能中主要的储能方式。
3)其他储能方式包括超导储能和超级电容器储能等，目前因制造成本较高等原因应用较少，仅建设有示范性工程。
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㈣ 飞轮储能系统

飞轮是一种物理储能技术，通过真空磁悬浮条件下高速旋转的飞轮转子来储存能量。磁悬浮飞轮储能装置HHE系列是一套可以实现 “电能←→动能”之间高效相互转换的设备。充电时，处于电动机工作模式，将电能转换为动能，转速每分钟可达几万转，储存能量；放电时，处于发电机工作模式，转速下降，将动能转化为电能，向负载释放电能。飞轮转子在真空腔体内、磁悬浮状态下工作，没有空气阻力，减少了运行中的能量损耗、提高了飞轮转速。

㈤ 汽车的油箱是不是储能装置

汽车是我们现在出行的重要工具，近几年电动汽车的发展比较迅速，所以今天小编就来给你们介绍一下有关电动汽车的小知识，那就是电动汽车储能装置的结构类型，除了采用不同的电力驱动系统会对车辆结构产生影响外，采用不同类型的储能装置，如不同的蓄电池、燃料电池、超级电容和飞轮动能电池等，也会构成不同的电动汽车结构型式，那么就一起来了解一下吧。

电动汽车储能装置的结构类型

图2.5（a）所示最常见的一种就是采用纯电池供电的电动汽车，该种电动汽车的储能及控制相对简单，整车使用动力电池这一种储能装置。该种结构的车辆时单一的动力电池供电，在新能源车辆的划分上，称之为BEV，就是所说的纯电池到锌空气电池等等，都属于动力电池的范畴。采用该种结构的电动车的电池布置相对简单，电池可以布置在车辆的四周，也可以集中分布在车辆的尾部、前部、底部或者顶部。这种结构对蓄电池要求较为苛刻，一般按照电动汽车的功能和使用工况，要选择较高比能量和比功率的电池，比能量影响整车的续驶里程，比功率则影响电池的大功率放电性能，因而影响电动汽车的加速性能和爬坡能力。

为了解决一种动力电池不能同时满足能比功率和比能量的问题，有些电动汽车则是采用了两种不同的蓄电池，其中一种可以提供高的比能量，而另一种可以提供高的比功率。图2.5（b）所示的就是两种电池作为混合能量源的基本结构，这种结构不仅解决了比功率和比能量的矛盾，由于较大比功率电池的存在，而且还可以在车辆的制动能量回收方面起到较为显着的效果。

电动汽车储能装置的结构类型

除了蓄电池外，还可以用燃料电池作为储能装置，对于电动汽车来说，燃料电池相当于一个小型的发电机。目前燃料电池的种类较多，常见的就是氢燃料电池。氢燃料电池的原理就是利用可逆的电解过程，在特定的介质和工况下，氢气和氧气结合，产生电能和水。目前氢气的储存是一个较为麻烦的问题。由于氢气的液化压力非常大，而液化温度又比较低，氢气很难被液化，因而需要耐高压的储存容器。目前氢气一般是以气态的形式储存在一个高压的车载氢气罐中，少量以液态氢或金属氢化物的形式储存，氧气则可以直接从空气中获得。燃料电池虽然可以提供一种非常高的比能量，但是却不能回收制动的再生能量，如图2.5（c）所示，目前这种结构基本上被混合式替代。

为解决燃料电池不能制动再生利用这一缺点，更多的时候使用燃料电池的同时，将蓄电池一同使用。这样既可以吸收部分燃料电池的多余能量，更能起到吸收制动再生能量的问题，如图2.5（d）所示。

燃料电池所需要的氢气目前不仅以氢气的形式存在，还以压缩空气、液态氢或金属氢化物的形式储存，并可由常温的液态燃料，如甲醇、乙醇或汽油随车产生。这就需要车辆带有一个小型的重整器，以便随时分解甲醇、乙醇或汽油来产生氢气，供燃料电池使用，如图2.5（e）所示。

电动汽车储能装置的结构类型

超级电容的出现，使电动汽车有了一个新的选择。超级电容类似于蓄电池，但是其工作原理完全不同。超级电容以物理方式储存电能。目前也有许多用单纯超级电容作为能量源驱动电动的汽车，如图2.5（f）所示。超级电容是以物理储存电能的装置，不存在化学反应，因此可以较大倍率的充放电，而且几乎不受温度影响，使用寿命也很大，维护也较为简单。超级电容的另一个明显的优势是对于车辆的制动再生能量的吸收非常好。但是目前超级电容器的使用受到一定的限制，其比能量虽然不算低，但是其可用的比能量不算高，而且其密度较低，占用空间较大。用超级电容作为动力源的电动汽车一般续驶里程都不长，多数用于公共交通方便。

当超级电容与蓄电池组合使用时，所选的蓄电池必须能够提供高比能量，因为超级电容本身比蓄电池具有更高的比能量和比功率，由于用在电动汽车上的超级电容相对而言电压都比较低，要达到与蓄电池相同的电压需要数量众多的超级电容器才行，因此，为了平衡电压，同时也是为了减少电容器的使用数量，一般需要在蓄电池和超级电容器之间加一个DC/DC功率转换器。图2.5（g）显示了用蓄电池和超低级电容作混合能量源的结构。

当超级电容与燃料电池组合使用时，由于燃料电池有较高的比能量和比功率，和超级电容的类似。只要这两种能量源的电压匹配，就能组合成一组较为合理的混合能量源结构。而超级电容提供了优良的制动能量回收性能，避免了燃料电池不能制动再生能量回收问题，因此这种结构在燃料电池领域有了新的应用，如图2.5（h）所示。

电动汽车储能装置的结构类型

与超级电容类似，高速飞轮也是一种高比功率和高制动能量回收的储能器，而且高速飞轮也是一种物理储能。但是高速飞轮与传统的低速笨重飞轮是不同的，这种飞轮的重量轻，但是转速非常高。为了能够达到高速运转，而且能量自衰竭率非常低，对高速飞轮的制造有着特殊的要求，这种高速飞轮一般是在一个高真空的密闭容器内高速旋转。高速飞轮具备两种特性，超高速飞轮与具有两种工作模式的电动机转子相结合，能够将电能和机械能进行双向转换，因此它既是一个发电机，也是一个电动机。当电能转化为飞轮的动能储存起来。图2.5（j）显示了这种飞轮和蓄电池混合能量源的结构，所选用的电池需具备高比能量。另外，这种混合结构应该在高速飞轮和蓄电池之间加一个AC/DC功率转换器。

因为目前蓄电池的比能量和比功率还不能完全让人们满意，特别是蓄电池的充电方面，不能像普通的燃油汽车一样随时加油。为了获得更长的续驶里程，就出现了一种在蓄电池后面加装一组传统燃油发动机带动的发电机组。车辆以电力驱动，正常用蓄电池提供能量驱动，在蓄电池电能不足时，发动机启动，带动发电机给蓄电池充电，以获得更长的续驶里程。采用这种结构的车辆就是增程式电动汽车，如图2.5（k）所示。这是在电池还不能完全替代发动机时的一种过渡方案，如果在发动机不启动的情况下，其就是纯粹的一辆由蓄电池驱动的电动汽车。该结构的汽车不能完全实现零排放，但是如果发动机和发电机合理配备，确保发动机以最经济的工况工作，相对传统汽车，还是能够明显减少排放的。

㈥ 储能有哪些种类又有哪些优点与缺点

电类储能有多少种类型？电气类储能的应用形式只有超级电容器储能和超导储能。

1、超级电容器储能

根据电化学双电层理论研制而成的，又称双电层电容器，两电荷层的距离非常小(一般0.5mm以下)，采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。

超级电容器储能开发已有50多年的历史，近二十年来技术进步很快，使它的电容量与传统电容相比大大增加，达到几千法拉的量级，而且比功率密度可达到传统电容的十倍。

超级电容器储能将电能直接储存在电场中，无能量形式转换，充放电时间快，适合用于改善电能质量。由于能量密度较低，适合与其他储能手段联合使用。

2、超导储能

超导储能系统是由一个用超导材料制成的、放在一个低温容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的线圈、功率调节系统(PCS)和低温制冷系统等组成。

能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中。

超导储能适合用于提高电能质量，增加系统阻尼，改善系统稳定性能，特别是用于抑制低频功率振荡。

但是由于其格昂贵和维护复杂，虽然已有商业性的低温和高温超导储能产品可用，在电网中应用很少，大多是试验性的。SMES 在电力系统中的应用取决于超导技术的发展 (特别是材料、低成本、制冷、电力电子等方面技术的发展)。

3、铅酸电池

铅酸电池是世界上应用最广泛的电池之一。铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电势，这就是铅酸电池的原理。

铅酸电池常常用于电力系统的事故电源或备用电源，以往大多数独立型光伏发电系统配备此类电池。目前有逐渐被其他电池(如锂离子电池)替代的趋势。

4、锂离子电池

锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。

充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态;放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。

由于锂离子电池在电动汽车、计算机、手机等便携式和移动设备上的应用，所以它目前几乎已成为世界上应用最为广泛的电池。

锂离子电池的能量密度和功率密度都较高，这是它能得到广泛应用和关注的主要原因。

它的技术发展很快，近年来，大规模生产和多场合应用使其价格急速下降，因而在电力系统中的应用也越来越多。

锂离子电池技术仍然在不断地开发中，目前的研究集中在进一步提高它的使用寿命和安全性，降低成本、以及新的正、负极材料的开发上。

5、钠硫电池

钠硫电池的阳极由液态的硫组成，阴极由液态的钠组成，中间隔有陶瓷材料的贝塔铝管。电池的运行温度需保持在300℃以上，以使电极处于熔融状态。

日本的NGK公司是世界上唯一能制造出高性能的钠硫电池的厂家。目前采用50kW的模块，可由多个50kW的模块组成MW级的大容量的电池组件。

在日本、德国、法国、美国等地已建有约200多处此类储能电站，主要用于负荷调平、移峰、改善电能质量和可再生能源发电，电池价格仍然较高。

6 、全钒液流电池

在液流电池中，能量储存在溶解于液态电解质的电活性物种中，而液态电解质储存在电池外部的罐中，用泵将储存在罐中的电解质打入电池堆栈，并通过电极和薄膜，将电能转化为化学能，或将化学能转化为电能。

液流电池有多个体系，其中全钒氧化还原液流电池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受关注。

这种电池技术最早为澳大利亚新南威尔士大学发明，后技术转让给加拿大的VRB公司。

在2010年以后被中国的普能公司收购，中国的普能公司的产品在国内外一些试点工程项目中获得了应用。

电池的功率和能量是不相关的，储存的能量取决于储存罐的大小，因而可以储存长达数小时至数天的能量，容量也可达MW级，适合于应用在电力系统中。

储能优点与缺点：

各种类型的储能系统中，锂离子电池储能是目前技术相对成熟的一种储能方式。以橄榄石型磷酸铁锂为活性物质的锂离子二次电池，具有较高的能量密度、较低的生产制造成本以及使用寿命长等诸多优点。在电动汽车产业的推动下，与磷酸铁锂电池有关的荷电状态估算、电池集成技术、管理系统等方面更是进行了广泛、深入的研究工作。然而，这些研究多数是在电动汽车使用环境、运行工况和使用条件下进行的，其研究成果和结论并不完全适用于以大规模能量输入/输出为特征的电网储能系统。

储能定义：

从广义上讲，储能即能量存储，是指通过一种介质或者设备，把一种能量形式用同一种或者转换成另一种能量形式存储起来，基于未来应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程。

从狭义上讲，针对电能的存储，储能是指利用化学或者物理的方法将产生的能量存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。

九种储能电池技术优劣对比：

一、铅酸电池

主要优点：

1、原料易得，价格相对低廉;

2、高倍率放电性能良好;

3、温度性能良好，可在-40~+60℃的环境下工作;

4、适合于浮充电使用，使用寿命长，无记忆效应;

5、废旧电池容易回收，有利于保护环境。

主要缺点：

1、比能量低，一般30~40Wh/kg;

2、使用寿命不及Cd/Ni电池;

3、制造过程容易污染环境，必须配备三废处理设备。

二、镍氢电池

主要优点：

1、与铅酸电池比，能量密度有大幅度提高，重量能量密度65Wh/kg，体积能量密度都有所提高200Wh/L;

2、功率密度高，可大电流充放电;

3、低温放电特性好;

4、循环寿命(提高到1000次);

5、环保无污染;

6、技术比较锂离子电池成熟。

主要缺点：

1、正常工作温度范围-15~40℃，高温性能较差;

2、工作电压低，工作电压范围1.0~1.4V;

3、价格比铅酸电池、镍氢电池贵，但是性能比锂离子电池差。

三、锂离子电池

主要优点：

1、比能量高;

2、电压平台高;

3、循环性能好;

4、无记忆效应;

5、环保，无污染;目前是最好潜力的电动汽车动力电池之一。

四、超级电容

主要优点：

1、功率密度高;

2、充电时间短。

主要缺点：能量密度低，仅1-10Wh/kg，超级电容续航里程太短，不能作为电动汽车主流电源。

五、燃料电池

主要优点：

1、比能量高，汽车行驶里程长;

2、功率密度高，可大电流充放电;

3、环保，无污染。

主要缺点：

1、系统复杂，技术成熟度差;

2、氢气供应系统建设滞后;

3、对空气中二氧化硫等有很高要求。由于国内空气污染严重，在国内的燃料电池车寿命较短。

六、钠硫电池

优势：

1、高比能量(理论760wh/kg;实际390wh/kg);

2、高功率(放电电流密度可达200~300mA/cm2);

3、充电速度快(充满30min);

4、长寿命(15年;或2500~4500次);

5、无污染，可回收(Na，S回收率近100%);6、无自放电现象，能量转化率高;

不足：

1、工作温度高，其工作温度在300~350度，电池工作时需要一定的加热保温，启动慢;

2、价格昂贵，万元/每度;

3、安全性差。

七、液流电池(钒电池)

优点：

1、安全、可深度放电;

2、规模大，储罐尺寸不限;

3、有很大的充放电速率;

4、寿命长，高可靠性;

5、无排放，噪音小;

6、充放电切换快，只需0.02秒;

7、选址不受地域限制。

缺点：

1、正极、负极电解液交叉污染;

2、有的要用价贵的离子交换膜;

3、两份溶液体积大，比能量低;

4、能量转换效率不高。

八、锂空气电池

致命缺陷：固体反应生成物氧化锂(Li2O)会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止。科学家认为，锂空气电池的性能是锂离子电池的10倍，可以提供与汽油同等的能量。锂空气电池从空气中吸收氧气充电，因此这种电池可以更小、更轻。全球不少实验室都在研究这种技术，但如果没有重大突破，要想实现商用可能还需要10年。

九、锂硫电池(锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系)

优点：

1、能量密度高，理论能量密度可达2600Wh/kg;

2、原材料成本低;

3、能源消耗少;

4、低毒。

㈦ 属于物理储能的能量装置有哪些 A铅酸电池b锂离子电池c飞轮电池d超级电容

C 飞轮电池

㈧ 常用的储能元件有哪些立维

电工学中的储能元件有两种：一是电感元件，电感元件以磁场的形式贮存电能。另一种是电容元件，电容元件以电场的形式贮存电能。

㈨ 科普储能之飞轮储能知识点

为了让大家更加全面清楚的了解储能，我特意开设了科普小课堂，每一期都会讲一些关于储能的小知识点，欢迎大家关注北极星储能网微信哦！本期的主题是储能中的飞轮储能。与其他形式的储能技术相比，飞轮储能具有使用寿命长、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境危害小等优点，因此得到广泛的应用。

知识点1：飞轮储能原理

飞轮储能的工作原理即在电力富裕条件下，由电能驱动飞轮到高速旋转，电能转变为机械能储存;当系统需要时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，供用户使用。飞轮储能通过转子的加速和减速，实现电能的存入和释放。

知识点2：飞轮储能结构

飞轮储能系统基本的结构包括以下五个组成部分：

飞轮轮子：

一般为高强度复合纤维材料组成，通过一定的绕线方式缠绕在与电机转子一体的金属轮毅上。

轴承：

利用永磁轴承、电磁轴承、超导悬浮轴承或其他低摩擦功耗轴承支承飞轮，并采用机械保护轴承。

电动发电机：

一般为直流永磁无刷同步电动发电互逆式双向电机。

电力转换器：

它是输入电能转化为直流电供给电机，输出电能进行调频、整流后供给负载的关键部件。

真空室：

为减少风损、防止高速旋转的飞轮发生安全事故，飞轮系统放置与高真空密封保护套筒内。

知识点3：飞轮储能优点

作为一种新型的物理储能方式，飞轮储能与传统化学电池相比，具备有以下优点：

1)充放电迅速。

从收到电网侧的调节信号到飞轮储能系统做出反应，时间极短，并且在之后数分钟时间内能够完成整个系统的充/放电过程，符合电网的短时响应与调节需求，相比于蓄电池、抽水蓄能、压缩空气等，具有较快的充/放电时间。

2)工作效率高。

一般的飞轮储能系统工作效率可以达到90%左右，相比于抽水蓄能的60%以及蓄电池储能的70%，具有明显的优势，而且采用磁悬浮轴承的飞轮储能系统，其工作效率更高，接近95%。

3)使用寿命长。

飞轮储能系统虽价格昂贵，但是设计良好，其年平均维护费用极低，充放电次数明显优于蓄电池储能等，其达到了百万数量级，且一般免维护的时间是在10a以上。

4)环保无污染。

由于机械储能的缘故，飞轮储能不会排放出污染环境的物质，其是一种环境友好型的绿色储能技术。此外，飞轮储能系统还具有模块性、建设时间短、事故后果影响低等优点。

知识点4：飞轮储能应 ​ 用

飞轮储能技术的应用主要集中在储能和峰值动力使用2大类，具体应用体现在以下几方面：

1)UPS不间断电源。

不间断电源(UPS)是一种利用储能装置向负载提供高质量电能的设备，在医疗设备、通信、计算机系统领域有着广泛的应用。目前UPS逐渐倾向于使用飞轮储能装置等新型储能设备，既减少了环境污染，延长了使用寿命，同时也提高了工作效率。

2)节能。

能源利用率一直是我们比较关注的话题，节能已经得到广泛的共识。传统的机械装置，进行机械制动后能量被转化为热能而流失，造成了一定程度上的浪费，降低了能源的使用效率。因此，通过飞轮储能装置把这部分能量转化为动能存储起来，在需要的时候，输出到系统中，可以减少能量损失，提高能量的利用率，目前主要的应用领域集中在新能源汽车和城市轨道交通等方面。

3)传统电力系统。

飞轮储能技术应用于传统电力系统，其能够较好地调节有功功率，削峰填谷，增大功率因数，稳定电压和频率，并对改善电能质量和稳定负荷具有良好的作用。暂态稳定性问题一直是电力系统稳定运行和分析的重点，依靠飞轮储能的瞬时功率大、响应迅速、充放电完成时间短等特点，投入到电力系统中，能够快速主动地参与电力系统动态过程，消除扰动并缩短暂态过程，尽量避免了电压崩溃、低频振荡等危险状况的出现，为电力系统恢复到稳定运行起到了积极作用。

4)微网。

目前，微网(Microgrid)作为一个小型发配电系统，能够实现自我监控、自我调节，既可以并网运行，也能独立运行。因此，相对于传统大电网而言，微网由于分布式电源多、位置灵活、分散等特点，需要有储能系统的支撑做保障。在微网能量充足时，飞轮储能系统将多余的能量存储起来，稳定端电压;当微网发生故障，或出现功率性缺额现象时，将存储的能量释放出去，增强了局部供电可靠性，维持了微网的频率稳定。

5)可再生能源的并网。

飞轮储能技术的一个关键应用领域是可再生能源的并网。当前，风力发电、光伏发电等新能源因为清洁、巨量、可再生等优点，受到越来越多的关注。但是由于风光等可再生能源自身的间歇性和波动性，并网后增大了电网的冲击，对电力系统的安全稳定运行造成了一定的影响。而飞轮储能系统作为一个可灵活调控的有功源，能稳定并网频率和电压，减小可再生能源的波动性，削峰填谷，降低对电网的冲击，有效地改善可再生能源并网过程中产生的电能质量问题，确保安全性和可靠性。

关于微控新能源

深圳微控新能源技术有限公司（简称微控或微控新能源）是全球物理储能技术领航者。公司全球总部位于深圳，业务覆盖北美、欧洲、亚洲、拉美等地区，凭借“安全、可靠、高效”的全球领先的磁悬浮能源技术，产品与服务广泛受到华为、GE、ABB、西门子、爱默生等众多世界500强企业的信赖。

面向未来能源“更清洁、高密度、数字化”的三大趋势，公司持续致力于为战略性新兴产业提供能源运输、储存、回收、数据化管理提供系统解决方案。

㈩ 飞轮怎么储能,工作原理是什么

飞轮是一种物理储能技术，通过真空磁悬浮条件下高速旋转的飞轮转子来储存能量。磁悬浮飞轮储能装置 HHE系列 现在国内泓慧国际能源已经有了兆瓦级的飞轮储能是一套可以实现 “电能←→动能”之间高效相互转换的设备。充电时，处于电动机工作模式，将电能转换为动能，转速每分钟可达几万转，储存能量；放电时，处于发电机工作模式，转速下降，将动能转化为电能，向负载释放电能。飞轮转子在真空腔体内、磁悬浮状态下工作，没有空气阻力，减少了运行中的能量损耗、提高了飞轮转速。