氙灯泵浦钕玻璃放大器储能效率研究

按照激光放大器能量传输和转化过程,利用激光速率方程和氙灯辐射方程、光线追迹软件等理论方法和分析计算工具,对氙灯泵浦钕玻璃激光放大器进行储能效率和能量转换环节的理论分析以及定量、半定量计算,系统分析各种能量转化与损耗因素对放大器储能效率的影响。理论研究的成果与放大器实验考核的结果相一致。

多段式钕玻璃板条激光放大器小信号增益系数和储能效率的实验研究

用阈值法和行波放大法对我们自行设计、加工的新型多段式钕玻璃板条激光放大器的小信号增益系数和储能效率作了测量，结果表明，放大器储能效率可达３．８４％，比常规放大器更高；此外，还具有向高功率。

基于储能效率分析的CAES地下储气库容积分析

地下储气库容积大小是大规模压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)电站规划设计的基础性参数之一。为准确确定与电站装机容量相匹配的定容储气库容积,在地下储气库内压缩空气?的计算方法基础上,推导了地下储气库储能效率计算公式,并提出了基于储气库储能效率、膨胀装置效率和机组发电效率分析的储气库容积确定方法。利用算例验证了算法的正确性与合理性,在此基础之上,定量分析了影响储气库储能效率和容积大小的主要因素。研究结果表明:储能效率均随充放气循环次数的增加逐渐上升,上升趋势在后期趋于平缓。储气库泄漏量对储能效率影响较大,泄漏量越大,储能效率越低。总体上储气库运行压力差和密封层对流换热系数越大,储气库储能效率越高,但运行压力差达到一定数值后,提高运行压力差对储能效率的提高作用有限。储能效率越高、运行压力差越大,所需地下储气库的容积越小。在机组设备能力允许的情况下,应优选运行压力高、运行压力差大的设备运行方案,以减少储气库的建设费用。

以氨燃料为介质的全生命周期储能效率估算

本文讨论了氨作为燃料使用会具备与传统化石燃料显著不同的环境效益,并进一步探讨了氨作为储能介质的特点,包括储能密度和规模大、受地理条件约束小、便于运输存储等。本文还针对目前的合成氨路线从理论分析和工业实际两个方面对合成效率进行了估算和评价。针对目前国内核能、风能、太阳能等清洁能源电力的低谷或弃电问题,建议采用以制氨的方式存储或外运,以便于在电力不足时将其用于发电。建议并评估了几条基于制氨并发电的路线,并基于现有氨燃料的发电效率计算了各路线在全生命周期内的总储能效率(25%~40%)和以电换电的效率[2.5~4.0(度/10度)]。

基于DSP的蓄电池储能效率测试系统的设计

针对目前蓄电池的广泛使用,为了使用户随时掌握蓄电池储能效率情况,设计了一款基于DSP的蓄电池储能效率测试系统,对系统从硬件电路设计和软件设计进行了说明,硬件电路主要包括电源电路、充放电电路、检测电路和MOS管驱动电路,软件部分主要对主流程进行了设计说明,系统可测试不同充电和放电方式下蓄电池的储能效率。利用该系统对不同蓄电池进行充放电测试与分析,可得出蓄电池实时储能效率,对于12 V 60 Ah蓄电池以11.5 A电流进行恒流充电时效率最高,验证了系统的可行性和稳定性。

新型锂电池提高光伏储能效率至95％

英国南安普敦大学和REAPsystems合作研究发现了一种新型锂电池，作为光伏系统的储能装置，储能效率可提高至95％，可大幅度降低太阳能发电成本。铅酸电池是传统用于大多数光伏系统的储能装置。但作为储能装置，锂电池，特别是我们使用的LiFeP04电池，拥有更有利的特点。研究表明，这种锂电池有95％的能源效率，而目前常用的铅酸电池，只有80％左右。

新型锂电池可使光伏储能效率提高至95％

英国南安普敦大学和REAP Systems合作研究发现了一种新型锂电池，作为光伏系统的储能装置，储能效率可提高至95％，可大幅度降低太阳能发电成本。

新型重力储能的原理效率及其选材选址分析

近年来,我国把非化石能源放在能源发展优先位置,坚持绿色发展导向,优先发展可再生能源。随着信息化时代的发展,我国工业用电量飞速增长,在这样的背景下,单一使用绿色能源作为电力的供给端,难以稳定持续地满足高峰期和低谷期的电力需求。电力储能技术是目前解决这一矛盾的重要手段,其中重力储能技术由于其绿色环保、能量转化效率高、前期成本低、对地形水源要求低等优点,已成为新型储能方式的重要研究方向。目前已有的重力储能形式有三种,包括塔吊形式、依托山体形式、依托废弃矿井形式等;重力储能技术在国内仍处于起步阶段,很多的技术和理论研究尚不完善,如重力储能系统的原理及安全环保问题、能量转换效率问题、电站选址问题、重块选材问题、适用性问题等。本文基于国内外的储能环境,对三种重力储能形式的原理及工作模式进行了分析。在此基础上,将三种储能模式的效率等参数进行了对比分析,最后从材料强度、使用寿命和地层稳定性等角度出发,针对重力储能系统的选材及电站选址提出了考虑因素及建议,为我国重力储能领域提供了理论支撑,填补了储能技术在储能原理及选材选址方面的空白。

新型气液相变压缩二氧化碳储能系统性能分析

为了推动大规模、高效率储能技术的发展,提出了一种新型气液相变压缩二氧化碳储能系统。该系统整体压力水平低于CO_(2)临界压力,有效降低了部件制造难度,改善了系统经济性。对该系统进行了热力学与经济性分析,结果表明:典型设计工况下系统的储能效率为65.35%,投资回收周期约为5.50 a。[火用]分析结果表明:透平的[火用]损最大,为1.23 MW;蒸发器具有最小[火用]效率,为9.41%。参数分析结果表明:增大CO_(2)冷凝温度、压缩机等熵效率、透平等熵效率,或降低换热器2冷端和热端温差、换热器3冷端温差,均有利于提升系统储能效率,同时缩短系统投资回收周期。

吸收式制冷压缩CO_(2)储能系统性能分析

提出了一种结合了吸收式制冷循环的压缩CO_(2)储能系统,该系统采用分流的方式,将一部分CO_(2)引流至二级压缩机,将压缩产生的热量提供给吸收式制冷循环,使其启动工作并提供冷量给主路CO_(2),同时使用高压罐储存液态CO_(2),从而提高系统的储能效率。此外,对该系统进行了热力学分析和多目标优化。结果表明:在设计工况下,吸收器、一级压缩机、透平和级后换热器的[火用]损较大;本系统的储能效率随着冷凝压力、压缩机等熵效率和透平等熵效率的增加而提高,而储能压力的增大会使系统的储能效率降低;系统的最佳储能效率为68.70%,能量密度为0.153 kW·h/m^(3)。

太阳能熔融盐供热的CH_(4)-CO_(2)重整热化学储能反应热力学分析

以太阳能熔融盐为载热工质的CH_(4)-CO_(2)重整热化学反应是极具应用潜力的热化学储能技术,为探讨工业级CH_(4)-CO_(2)重整储能反应器在不同操作条件下热力学性能的变化规律,建立了基于太阳能熔融盐供热的CH_(4)-CO_(2)重整储能反应器的二维拟均相数学模型,通过数值模拟分析了反应混合物进口温度(T_(in))和进口摩尔流率(F_(tot,in))对反应器内温度、反应转化率和热化学储能效率等的影响规律。结果表明:当进口温度较高时(T_(in)=823 K),转化管内温度沿转化管轴向表现为先降低后升高的变化趋势;当进口温度较低时(T_(in)=573K),转化管内温度沿转化管轴向单调升高;T_(in)=573K下,随着进口摩尔流率的增大,反应转化率单调减小,化学储能效率呈现先增大后减小的变化趋势;在进口摩尔流率相同的条件下,进口温度越高,反应转化率和化学储能效率越大;T_(in)=823 K下,随着进口摩尔流率的增大,显热储能效率和热损失率减小,化学储能效率增大;F_(tot,in)=1 mol/s下,随着反应混合物进口温度的升高,化学储能效率与热损失率增大,显热储能效率减小。

一种双工质气体压缩储能系统及其可行性分析

[目的]压缩空气储能系统储气库容大、储气压力高,往往需要采用地下盐穴储气库,项目开发受制于盐穴资源的稀缺性。压缩二氧化碳储能系统采用常压柔性气膜储气仓储存二氧化碳气体,气膜仓体积巨大,占地面积过大,难以满足建设用地指标有要求的工业园区。为了实现气体压缩储能在工业园区的广泛应用,提出了一种双工质气体压缩储能系统。[方法]系统整合压缩空气储能与压缩二氧化碳储能两个系统,并共用储气库。储气库采用特殊设计的承压容器,由柔性隔膜分隔成等压且可缩放的空气腔和二氧化碳气腔。系统通过压缩空气回路和压缩二氧化碳回路的协同工作实现储能和释能,并保持储气库维持恒压运行。为了评估系统的储能效果及能量密度,对基于3 MPa储气压力地面储气库方式的100 MW/400 MWh储能系统进行初步的热力学计算,并对工程可行性进行分析。[结果]结果表明:系统的储能效率为70.20%;能量密度为3.85 kWh/m^(3)。系统适合工业园区配套储能,并可发挥其电、气、冷、热多联供的功能,相比电化学储能,具有显著的商业竞争力优势。[结论]针对工业园区储能场景,双工质气体压缩储能选址灵活、技术可行、设备成熟、成本可控,具有重大的潜在商业价值。

新型物料搬运储能技术的研究

物料搬运储能技术是一种新型的重力储能技术,利用自然地形高差条件,采用上、下料场和连接料场的双向运行的带式输送机组成封闭系统,并循环往复地在上、下料场之间搬运固体散状物料,实现储能。文章介绍物料搬运储能电站的运行方式和应用站址,分析了物料搬运储能技术的储能转化效率可达到59%~66.4%,提出了13MW级单元制物料搬运储能电站的装机模型,总结了物料搬运储能技术的独特优势。

固相反应法制备高储能密度及高储能效率的驰豫型反铁电PLZT陶瓷

通过固相反应法制备了锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷并研究了其储能特性。根据室温下PLZT相图制备了反铁电相和弛豫型铁电体相相界附近的PLZT陶瓷,并选择储能密度和储能效率相对较高的组分通过流延法制备了陶瓷厚膜,并通过电滞回线计算样品的储能密度和储能效率。结果表明:所制备的样品同时表现出反铁电特性和弛豫型铁电体特性,样品室温下的储能密度能达到0.61 J/cm^3,同组分厚膜陶瓷室温下储能密度能达到1.414 J/cm^3;样品储能效率能达到94.4%;且样品的储能密度和储能效率随温度的变化表现出不同的变化趋势。

储能型光伏并网发电系统应用研究

随着工业化进程的加快,化石燃料的消耗问题越来越严重。为此,世界各国不断开发新能源,试图以可再生能源取代传统能源。太阳能作为分布广泛、来源充足的可再生能源,借助光伏被转变为电能,环保无污染,由此成为当前重点开发的能源之一。近年来,随着光伏组件成本的降低,光伏电站建设规模不断扩大,但从实践情况来看,光伏并网发电受到多种因素影响,存在运行不稳定、储能效率不高等问题,亟须通过技术优化改善发电系统的储能性能。

液态存储跨临界压缩CO_(2)储能系统性能分析

为了深入研究能量密度高、受地理条件限制少的液态CO_(2)储能系统的性能,提出了一种新型液态存储跨临界压缩CO_(2)储能系统。该系统采用蓄能装置存储过程中产生的热能与冷能,同时利用高低压储罐以液态存储CO_(2),从而提高系统的储能效率和能量密度。对该系统进行了热力学分析与多目标优化,仿真结果表明:在典型设计工况下,蓄冷器、压缩机和膨胀机有较大的[火用]损,分别占总[火用]损的24.09%、25.40%和23.82%。参数分析表明:该系统的储能效率随高压储罐压力、低压储罐压力、泵增压、蓄热水分流比的增大先增加后减小,意味着这些参数存在最优值,但储能效率随节流阀压降的增加而减小;增加高压储罐压力、节流阀压降、泵增压或降低低压储罐压力有利于提升系统能量密度,并且存在最佳的蓄热水分流比使系统能量密度最大。此外,多目标优化结果表明,系统的最优储能效率和能量密度分别为58.79%和17.85k W·h·m^(-3)。

新型锂电池可将光伏系统储能效率提至95%

英国南安普敦大学（University of Southampton）和REAPsystems合作研究发现了一种新型锂电池,作为光伏系统的储能装置,储能效率可提高至95%,可大幅度降低太阳能发电成本。

调控链段饱和度提高环氧电极化储能薄膜综合储能性能

新能源系统、电动汽车等环保产业的飞速发展,要求系统内电容器储能介质在宽的温度范围内具有稳定且高的储能密度和储能效率。现阶段常用的双轴拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜因其储能密度低,工作温度低,难以满足日益增长的储能设备需求,使得开发新型聚合物介质储能薄膜成为研究热点。为此基于前期研究的具有优异常温储能性能的环氧电极化储能薄膜,通过调控环氧薄膜分子结构内苯环和脂肪环的配比调控链段饱和度进而提高其综合储能性能。研究表明,基体采用环氧树脂,芳香胺固化剂完全或者部分采用脂肪环固化剂替代,一定程度上降低环氧储能薄膜的饱和度,可以既保证其有较高的工作温度,又具有稳定且极高的储能效率,达到在100℃下获得2.1 J/cm^(3)的情况下同时保持高达99%的储能效率。最后,通过漏电流和高电压介电谱分析环氧薄膜的损耗机理,发现分子结构中苯环和氢化苯环造成损耗的方式不同,进一步证实了通过调控分子链段饱和度提高环氧薄膜综合储能性能的可行性。

新型锂电技术可将光伏系统储能效率提至95％

英国南安普敦大学和REAPsystems合作研究发现了一种新型锂电池，作为光伏系统的储能装置，储能效率可提高至95％，可大幅降低太阳能发电成本。目前的大部分光伏系统还采用铅酸电池作为储能装置，但相比而言，磷酸锂铁电池替换能充分发挥其优势，包括提高储能效率，延长使用寿命，降低单位成本等。

高效率多硫化钠/溴储能电池的研究

采用高温还原的方法制备了多硫化钠/溴储能电池负极用Ni/C催化剂,Ni/C、Pt/C分别是多硫化钠/溴储能电池负极和正极性能良好的电催化剂。系统地研究了Nafion膜的厚度、电催化剂含量、操作条件对电池充放电性能的影响。采用较厚的膜,电池性能稍微降低,但可减少阴离子的渗透。这种新型储能电池放电时功率密度达到0 7W/cm2(U=1 0V)。循环性能研究表明:采用较厚的膜,电池的充放电性能好,性能衰减很小,在100mA/cm2充放电,电压效率达到86 7%。