使用的化的超级电容器在可再生能源。 世界的实践

利用超级电容器的双层(双层电容器)中的一个技术发达世界正在稳步增长。 如果在2011年市场音量刚刚超过550美元百万在本年度的消费量的超级电容器超过2亿美元,而到2025年将达到8亿美元(图。 1条)。 这是因为使用超级电容器在许多情况下可以让你实现一个更高效、环保和经济上的声音的决定,并在某些情况下,走上全新的技术和技术水平。 与众不同的特点,包括超级电容器包括:

1. 高功率密度,这使得超级电容器的理想方式工作的尖锐和重大变化的能力和有效的使用稳定的当前参数。

2. 高速充/放电,能够有效利用超级电容器系统的能恢复和赔偿的冲动力量。

3. 宽泛的操作温度范围从-40到65°C,确保其应用在各种系统,用于街头表演没有特别气候控制系统。

4. 服务生命的不少于10年(百万周的充/放电)、消除需要经常更换,并降低维护费用。

5. 完整性和可持续发展,其消除必要的操作费用和开支,为实施环境活动。

6. 紧凑性,小尺寸和重量,这使得超级电容器的有效独立和移动应用程序。





利用超级电容器在许多情况下可以让你实现一个更高效、环保和经济上的声音的决定,并在某些情况下,走上全新的技术和工艺水平

主要消费者的超级电容器在世界上是欧洲国家、美国和亚洲国家,如中国、日本和韩国。

主要生产商的超级电容器是以下公司:Maxwell技术(美国)、松下、NEC-到,库珀电子技术、工文书,日本Chemi-Con(日本)、Nesscap(韩国),占70%的市场份额(图。 2).

超级电容器目前正用于几乎所有的产业,但是,主要客户包括生产商的电子、运输、能源包括可再生和电力设备(图。 3款)。

利用超级电容器可再生能源是重要的,因为它的初步不稳定,尤其是如果我们谈论的是风力发电或太阳能电池。 确保所要求的终端用户的质量和稳定性的量它们所产生的电力并将可再生能源的成一个单一的分销网络,这是需要进行昂贵的活动,并且在这种情况下,应用超级电容器成为一个有效的替代传统的解决方案。

在世界上的做法在可再生能源的超级电容器是用于以下领域(表。 1条)。

一个最常用的应用程序的超级电容器就是他们在使用该系统的控制方向(旋转)的转子叶片的风力涡轮机,以确保最大功率发生,并防止破碎片在高风速,所谓的控制系统(图。 4).

到目前为止,有液压油和电力系统,后者已经越来越多地使用,因为他们的环境友好性,并降低运营成本。 目前,约30%的风力涡轮机在世界上装备有超级电容器、其提供所需的转的刀片脉冲功率、稳定的参数和维修电源的短期压失败以及安全和正确的方向叶片。





超级电容器目前正用于几乎所有的产业,但是,主要客户包括生产商的电子、运输、能源、包括可再生能源和电力设备

分享应用程序的超级电容器在系统控制距不断增长,主要是由于拒绝的电池由于这一事实,即使用超级电容器更可靠和更经济的(图。 5).

迄今为止,发展的利用超级电容器,用于风力涡轮机达到的阶段的的形成的行业标准supercondensators驱动(图。 6).

另一个常见的应用是利用超级电容器在"混合型"能源储存系统与电池。 在这些系统的、超级电容器和可再充电电池偏移的缺点。 可再充电电池是用作一个主要储存能源,而超级电容器提供的脉冲式,补偿的挥发性产生的可再生能源以及快速变化的负载(图。 6). 此外,超级电容器,以保护电池的电压滞后,并高当前充/放电。 需要电池可能减少五倍,以及电池寿命增加了两倍。

混合动力系统的能量储存在许多情况下是最为有效的解决方案的一体化的可再生能源在分配网络、补偿、脉冲功率载荷,能恢复等, 它已经有大量的实际证据。





其中一个最大的美国能源公司的杜克能源公司面临着需要承担重大的相关费用升级现有基础设施连接时可再生能源来源到分配网络。 目的是平滑不稳定的太阳能发电脉冲的电力补偿和维护的负荷期间的低生物安装的混合动力车组成的超级电容器277千瓦时8,0千瓦时的电池和50千瓦/300千瓦时。 超级电容器补偿,如何迅速变化,电力的太阳能发电,并且脉冲负荷,从而消除了电池从有辱人格的待他们的方式充/放电。 电池提供一个长期积累的能量从太阳能电池板和维持载的最优化这一时期的时间。 结果:减少资本支出的10-15%和减少业务费用30%相比,只采用电池。

另一个例子的有效使用的"混合"能源储存系统可服务于这项目的的宾夕法尼亚州东南部的运输管理局(SEPTA). 超过80%的消耗通过这个项目的500万千瓦的能量是必要的,以确保运动的轨道。 回收的制动能源可能导致大幅度节省电耗。 分别制定并安装了一个"混合"能源储存系统"超级电容器"电池,设计用于执行以下主要功能:

1. 回收的制的能量。 超级电容器储存能源的制,确定提高的电压,在该联系网络。 这个过程中发生的几千次,每天和持续大约15-20秒。

2. 调制的载荷提供调频在能源市场。 平均90分钟,每天花在恢复的过程中的制动能量,分别,而其余是可用于实现这一功能。

结果,达到20%减少能源消费量的网络,并800千瓦调制的能力与快速连接。 因为这是有偿服务提供的能源系统操作员,这一功能带来的隔超过200万的收入每年一次。





确认研究和实践有效性的应用程序的超级电容器的离网电力,那里的主要或唯一来源的能源是可再生能源或柴油发电机

作为一个实例有效的解决方案的补偿脉冲功率的利用超级电容器可在项目的山深水港口,在中国,位于靠近上海。 23港口起重机在不断创造了显着的变化(亏损)的电压与持续时间为10-15秒。 因为港口是20英里的海岸,所增加的输入功率和加铺设电缆都非常昂贵。 作为替代解决方案开发和安装supercondensators驱动3MW/高17.2千瓦时,提供一个20秒的支持和补偿的电压下降期间操作的起重机。 迄今为止,该系统是作为超过两年。 其结果是:38%的减少电力消耗的峰值模式中,节省能源总额为2.9万,储蓄的增加效率和减少运行费用总额为41美元万美元。

还值得注意的是证实通过研究和实践有效性的应用程序的超级电容器的离网电力,那里的主要或唯一来源的能源是可再生能源或柴油发电机。 首先我们谈论的是单个家庭和村庄,那里没有电,但这不仅仅是他们。 作为一个例子,道路基础设施,这是特别重要用于俄罗斯,那里的道路是大型和供应缺少。

自治系统的有意义的使用情况的主要来源的电力到目前为止从公路和设备的道路基础设施、铺设电缆网络到电力负荷去相对昂贵时,需要有一种临时的电力供应,例如,在情况下的建设和修复道路和在必要时确保长期的使用寿命(10岁)在独立的方式在广泛的温度范围内(-40到65°C)而不需要经常维修和更换。

超级电容器独立使用或作为其一部分的混合能源储存系统是一个有效的解决方案时,建立自主电源系统的加油站点收集的费用收费公路、道路紧急电话,parmname、监视摄像机、通讯系统和数据传输。 使用太阳能电池结合的超级电容器如储能允许你在有效地组织道路照明和标识,照明灯、道路标志,等等。





见解

超级电容器是三个基本要素驱动/能源,并采取其特点,之间的中间容器和电池。 由于独特性质,该消费量超级电容器在世界上不断增加。 目前,超级电容器被用在几乎所有部门的全球工业、能源和可再生能源也不例外(选项。 2).

进行研究和实际国际经验表明,在大多数情况下使用超级电容器在所有阶段,从中产生的电力来自可再生能源来源到最终消费者,是最有效的解决方案,从技术角度来看,和总拥有成本和环境友好性。

俄罗斯国家方案的能源节约和能源效率的期间直到2020年,提供电力生产自可再生能源,到2020年级的4.5%(在总电力生产在2020年),其中涉及产生能力根据可再生能源、基础设施对于它们的连接到配电网络、储存系统,以存储和传输电力等。

它将有助于开发人员和创作者的这些决定,考虑到现有的国际经验,并考虑应用程序的超级电容器作为一种替代办法,这在许多情况下可以最有效的解决方案。





出版



 

资料来源:www.c-o-k.ru/articles/primenenie-superkondensatorov-edlc-v-vozobnovlyaemoy-energetike-mirovaya-praktika