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超导磁储能(SMES)性能优势明显 尚未实现商业化应用

2022-11-10 17:16      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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超导磁储能(SMES)性能优势明显 尚未实现商业化应用

  超导磁储能(SMES),是储能技术的一种,属于电磁储能。超导磁储能,采用超导体制成超导线圈,利用电流通过超导线圈产生电磁场,将电磁场能量进行存储从而实现电能存储,需要时将电磁场能量返回电网。超导磁储能既能够存储电能,也能够释放电能,且功率输送过程中无需能源形式转换。
 
  我国储能市场规模庞大,装机容量位居全球第一。根据中国化学与物理电源行业协会公布的数据显示,2021年,我国储能装机功率达到43.44GW,与2020年相比增长超过20.0%;其中,抽水蓄能装机功率37.57GW,占比最大,达到86.5%,电化学储能其次,装机功率5117.10MW,占比为11.8%。由此可以看出,我国储能市场发展势头强劲。
 
  超导磁储能主要由超导线圈、制冷装置、变流器、逆变器、测控系统等组成。由于利用电阻为零的超导体为材料,超导磁储能具有基本无损耗、响应速度快、比容量大、比功率大、储能效率高、电压与频率调节迅速等优点,并且具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等特点。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国超导磁储能(SMES)行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,超导磁储能应用在电力系统中,可以与电网之间实时进行大容量能量交换,能够交换有功功率与无功功率,具有功率补偿、频率调节、电压支撑等作用,可以改善电网供电质量,在提高电网供电稳定性方面优势突出。
 
  超导储能磁体是超导磁储能的关键核心部件,经绕制可得到超导储能线圈,是电磁场能量的存储单元。超导储能磁体包括低温超导储能磁体、高温超导储能磁体两大类,前者工作在液氦环境中,应用成本更高,后者工作在液氮环境中,应用成本相对较低。在政策的推动下,我国超导储能磁体技术研究不断深入,2017年已经成功制备出螺旋内冷堆叠扭绕型复合化YBCO储能线圈试验件。这有利于推动我国超导磁储能行业发展。
 
  新思界行业分析人士表示,超导磁储能的储能效率可以达到90%以上,与抽水蓄能、电化学储能相比,其在储能效率方面具有明显优越性。超导磁储能概念于20世纪60年代末期由法国科学家提出,至今已有半个多世纪,但其部分关键技术瓶颈尚未突破,目前尚未实现工业化生产与商业化应用。并且,超导储能磁体价格较高,需要工作在低温条件下,运行成本也较高,这在很大程度上限制了超导磁储能的研制与应用。总的来看,未来超导磁储能行业发展道路漫长。
 
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