二 電氣類儲(chǔ)能

　　電氣類儲(chǔ)能的應(yīng)用形式只要有超級(jí)電容器儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能。

　　2.1 超級(jí)電容器儲(chǔ)能

　　（1）基本原理

　　根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成的，又稱雙電層電容器，兩電荷層的距離非常小（一般0.5mm以下），采用特殊電極結(jié)構(gòu)，使電極表面積成萬(wàn)倍的增加，從而產(chǎn)生極大的電容量。

　　（2）優(yōu)點(diǎn)

　　長(zhǎng)壽命、循環(huán)次數(shù)多；

　　充放電時(shí)間快、響應(yīng)速度快；

　　效率高；

　　少維護(hù)、無(wú)旋轉(zhuǎn)部件；

　　運(yùn)行溫度范圍廣，環(huán)境友好等。

　　（3）缺點(diǎn)

　　超級(jí)電容器的電介質(zhì)耐壓很低，制成的電容器一般耐壓僅有幾伏，儲(chǔ)能水平受到耐壓的限制，因而儲(chǔ)存的能量不大；

　　能量密度低；

　　投資成本高；

　　有一定的自放電率。

　　（4）應(yīng)用

　　超級(jí)電容器儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)已有50多年的歷史，近二十年來(lái)技術(shù)進(jìn)步很快，使它的電容量與傳統(tǒng)電容相比大大增加，達(dá)到幾千法拉的量級(jí)，而且比功率密度可達(dá)到傳統(tǒng)電容的十倍。超級(jí)電容器儲(chǔ)能將電能直接儲(chǔ)存在電場(chǎng)中，無(wú)能量形式轉(zhuǎn)換，充放電時(shí)間快，適合用于改善電能質(zhì)量。由于能量密度較低，適合與其他儲(chǔ)能手段聯(lián)合使用。

　　2.2 超導(dǎo)儲(chǔ)能

　　（1）基本原理

　　超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)是由一個(gè)用超導(dǎo)材料制成的、放在一個(gè)低溫容器（cryogenic vessel） （杜瓦Dewar ）中的線圈、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)（PCS）和低溫制冷系統(tǒng)等組成。能量以超導(dǎo)線圈中循環(huán)流動(dòng)的直流電流方式儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中。

　　（2）優(yōu)點(diǎn)

　　由于直接將電能儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中，并無(wú)能量形式轉(zhuǎn)換，能量的充放電非常快（幾毫秒至幾十毫秒），功率密度很高；

　　極快的響應(yīng)速度，可改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

　　（3）缺點(diǎn)

　　超導(dǎo)材料價(jià)格昂貴；

　　維持低溫制冷運(yùn)行需要大量能量；

　　能量密度低（只能維持秒級(jí)）；

　　雖然已有商業(yè)性的低溫和高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能產(chǎn)品可用，但因價(jià)格昂貴和維護(hù)復(fù)雜，在電網(wǎng)中應(yīng)用很少，大多是試驗(yàn)性的。

　　（4）應(yīng)用

　　超導(dǎo)儲(chǔ)能適合用于提高電能質(zhì)量，增加系統(tǒng)阻尼，改善系統(tǒng)穩(wěn)定性能，特別是用于抑制低頻功率振蕩。但是由于其格昂貴和維護(hù)復(fù)雜，雖然已有商業(yè)性的低溫和高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能產(chǎn)品可用，在電網(wǎng)中應(yīng)用很少，大多是試驗(yàn)性的。SMES 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用取決于超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展 （特別是材料、低成本、制冷、電力電子等方面技術(shù)的發(fā)展）。