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1、1，未来美国电网基本构架，主干网+区域电网+微型电网。2，建设未来电网所采用的新技术，超导电力，储能技术和电力电子技术是最重要的三项技术。3，欧盟制定了“SuperGen ”计划，其核心也是建立充分利用可再生能源的新型电网。将大电网与分布式发电相结合的新供电方式是一种灵活，高效，安全的供电方式。储能技术将在其中发挥重要作用。4，储能技术是指，将电能通过某种装置转换成其他便于存储的能量高效存储起来，在需要时，可以将所存储的能量方便地换成所需形式能量的一种技术。它包括两个方面的内容，一是高效大容量存储能量的方法，二是快速高效的能量转换。5，传统的 pss 通过发电机附加励磁控制可以有效地抑制系统发
2、生的局部振荡，但是对天大型复杂互联电力系统中出现的区域间多模式低频振荡问题，最有效控制点可能位于远离发电机组的某条输电线路上，pss 必须通过发电机组的励磁控制才能起作用，远离系统的最有效控制部位，常常难以达到满意的控制效果。6，储能技术的应用可以为这个问题的解决提供一条非常简捷的途径。在传统的电力系统中，任何微小扰动引起的动态不平衡功率都会导致机组间的振荡；而只要储能装置容量足够大而且响应速度足够快，就可以实现任何情况下系统功率的完全平衡，这是一种主动致稳电力系统的思想。由于这种电力系统稳定控制装置不必和发电机的励磁系统共同作用，因此，可以方便地使用在系统中对天抑制振荡来说最有效的部位。同时
3、，由于这种控制装置所产生的控制量可直接作用于导致系统振荡的源头，对不平衡功率进行“精确”的补偿，可以较少甚至不考虑系统运行状态变化对控制效果的影响，因此，装置的参数整定非常容易，控制器对于系统运行状态变化的鲁棒性也非常好。7，储能技术在脉冲功率系统中的应用 脉冲功率系统主要包含低功率能源、储能单元，开关，波形调制（压缩与成形）单元，负载五个部分；其中，前四部分为脉冲功率源。脉冲功率源的发展趋势可以归纳为：高输出功率，储能密度，高功率密度，高重复频率和高可靠性。减少储能器件的体积和重量，提高输出功率对于脉冲功率系统意义重大。储能器件主要有三种类型，即静电储能（电容器储能）型，惯性储能型和电感储能
4、型。为实现小型化高功率储能，需要研究新型的储能方式和技术，以及将不同储能方式相结合的技术，如应用超级电容器，电池等，以及这些高储能密度器件与传统储能器件相结合的混合型储能技术。8，抽水储能电站可以按照任意容量建造，储存能量的释放时间可以从几小时到几天，其效率在 70%85%之间，主要应用领域包括能量管理，频率控制以及向系统提供备用容量。抽水储能的最大特点是储存能量非常大，因此，非常适合于电力系统调峰和用作备用电源的长时间场合。从技术层面上讲，抽水蓄能机组的设计制造和运行效率是关键。9，先进蓄电池储能 NaS 电池具有较高的储能效率（约 89%） ，同时还具有输出脉冲功率的能力，输出的脉冲功率可
5、在 30S 内达到连续额定功率值的 6 倍，这一特性使 NaS 电池可以同时用于电能质量调节和负荷的削峰填谷调节两种目的，从而提高整体设备的经济性。在所有的蓄电池中，metal-air 电池结构最为紧凑，并且有望成为成本最低的蓄电池，这是一种对于环境无害的蓄电池。这种电池的主要缺点是充电非常困难而且效率很低。10，飞轮储能系统都是由一个圆柱形旋转质量块和通过磁悬浮轴承支撑的机构组成。采用磁悬浮轴承的目的是消除摩擦损耗，提高系统的寿命。为了保证足够高的储能效率，飞轮系统应该运行于真空度较高的环境中，以减少风阻损耗。飞轮与电动机或者发电机相连，通过某种形式的电力电子装置，可进行飞轮转速的调节，实现
6、储能装置与电网之间的功率交换。飞轮储能的突出优点是几乎不需要运行维护，设备寿命长（可完成 20 或者娄万次深度充放能量过程） ，对环境没有不良的影响。飞轮具有优秀的循环使用以及负荷跟踪性能，它可以用于那些在时间和容量方面介于短时储能应用和长时间储能应用之间的应用场合。11，超导磁储能（SMFS ）具有快速电磁响应特性和很高的储能效率（充/放电效率超过 95%） 。SMFS 在电力系统中的应用包括：负荷均衡，动态稳定，暂态稳定，电压稳定，频率调整，输电能力提高以及电能质量发送等方面。和其他的储能技术相比，SMFS 目前仍很昂贵，除了超导体本身的费用外，维持低温所需要的费用也是相当可观。如果将 S
7、MFS 线圈与现有的柔性交流输电装置（ FACTS）相结合，可以降低变流单元的费用，这部分费用一般在整个 SMFS 成本中占最大份额。研究表明，对输配电应用而言，微型（0.1MWh ）和中型（ 0.1100MWh）SMFS 系统可能更为经济。使用高温超导体可以降低储能系统对于低温和制冷条件的要求，从而使 SMFS 的成本进一步降低。目前，在世界范围内有许多 SMFS 工程正在进行或者牌研制阶段。12，超级电容器储能具有现高的介电常数，更大的表面积或者更高的耐压能力。目前，超级电容大多用于高峰值功率，低容量的场合。由于能在充满电的浮充状态下正常工作 10a 以上，因此超级电容器可以在电压跌落和瞬
8、态干扰期间提高供电水平。超级电容安装简单，体积小，并可在各种环境下（热，冷和潮湿）运行，现在已经可以为低功率水平的应用提供商业服务。13，压缩空气储能常用于高峰用燃气轮机发电厂，对于同样的电力输出 CAES 的机组所消耗的燃气要比常规燃气轮机少 40%。这是因为，常规燃气轮机在以电时大约需要消耗输入燃料的 2/3 进行空气压缩，而 CAES 刚可利用电网负荷低谷时的廉价电能预先压缩空气，然后根据需要释放储存的能量加上一些燃气进行发电。压缩空气常常储存在合适的地下矿井或者溶岩下的洞穴中。第一个投入商业运行的 CAES 是 1978 年建于德国 Hundorf 的一台 290MW 机组。目前美国
9、GE 公司正在开发容量为 829MW 的更为先进的压缩空气储能电站。14，储能技术研究及应用现状机械储能（1）抽水储能 1002000MW 410h 日负荷调节，频率控制和系统备用（2）CAES 100300MW 620 h 调峰以电厂，系统备用电源（3）Micro-CAES 10-50MW 14h 调峰（4）飞轮储能够 5kW1.5MW 15s15min 调峰，频率控制， UPS，电能质量调节，输配电系统稳定性电磁储能 （1）SMFS 10kW1MW 5s5min UPS，电能质量调节，输配电系统稳定性（2）电容器 1100kW 1s1min 电能质量调节，输电系统稳定性（与超级电容器 FA
10、CTS 结合）电化学储能 铅酸电池 1kW50MW 1min3h 电能质量，可靠性，频率控制，备用电源，黑启动，UPS先进电池技术，如 NaS，VRLA, kW 级MW 级 minshours 各种应用Li 等液流电池，如 ZaBr，100100MW 120h 电能质量，可靠性，备用电源，NaBr 等 削峰，能量管理，再生能源集成15，储能技术的热点研究问题以下是目前在储能技术及其应用领域中，有关热点研究问题。1） 目前，大容量，高密度电能存储方法和技术是最热门的研究课题，这些问题与材料和化学学科密切相关，已经得到这些相关学科的重视，成为研究的热点。2） 在储能技术应用中，各种形式能量的想到转
11、换是非常重要的，必须解决大容量，快速， 高效，灵活，低成本能量转换技术的问题，电力电子技术将成为研究的重点。3） 各种储能技术有不同的优缺点，在实际应用时，必须根据实际应用的要求，充分发挥各种储能技术的优点，使其优势互补。因此，多元复合储能系统及其有效利用成为重要的研究方向。4） 为了充分发挥储能系统的作用，应该研究能够对所存储的能量在时间，空间，强度分布上进行有效处理和管理的方法，使之既能满足实际应用的需要，又能发挥最大的效益。5） 探索储能系统在科学研究，国防建设，工农业生产和人民生活中的新应用领域。16，理论研究结果和实际运行经验均表明：储能技术的应用可以为智能电网中这些问题的解决提供有
12、力的技术支撑。17，智能电网中储能技术的应用分类发电系统 能量管理，峰荷运行，负荷跟踪，负荷调节。输配电系统 电压控制，电能质量改善，系统可靠性提高，资产利用率提高。辅助服务 频率控制，旋转备用管理，备用容量管理，长时期备用管理。可再生能源利用 可再生能源发电控制和系统集成，系统错峰发电，可再生能源储备。终端用户 不停电电源应用，穿透功率管理，外购电力优化，超负荷运转/电压支撑17，用于智能电网的最理想的储能系统应该具有如下特点：足够大的储能密度，足够快的功率响应速度，足够强的交换功率，足够高的储能效率，足够短的充放电周期，足够长的使用寿命，以及足够低的运行费用。当然在环保意识逐渐增强的今天，对环境足够小的二次污染也是选择储能系统时应该考虑的问题。显然，目前任何一种储能技术都是难以完全满足这些要求的，将不同的储能技术组合起来，充分发挥它们各自的特点，构成多元复合储能系统是目前解决这一问题的较好方法，就储能技术本身来说，尽可能高地提高储能装置的储能密度是当务之急，涉及材料和化学等学科领域。
