Patent technology development trend analysis of lithium-ion battery energy storage system

锂离子电池是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源，已成为各国竞相竞争的技术热点。专利技术能够反映某一技术领域创新发展的现状和历程，已成为开展竞争情报的重要信息源。本文从专利角度出发，通过对锂离子电池储能系统领域专利的分析，发现和了解锂离子储能系统的发展态势，以期为我国政府与企业的战略决策提供参考与借鉴。     

Thermal-fluid-solid coupling of electric heat storage device based on wind power absorption

电网调峰能力不足，弃风问题严重，已成为我国风力发电规模进一步扩大的瓶颈。通过配置蓄热装置参与风电调峰，改变传统“以热定电”的约束模式，是解决我国大量弃风问题的一个趋势。提高电热蓄能装置效率及优化蓄热装置分布对于实现有效调峰具有重要意义。本文针对固体电蓄热装置内流动、传热、应力等现象，建立了热-流-固多场三维耦合传热数学模型，采用流-固耦合传热模型将难以确定的热流边界转化为系统内部边界，分析固体电蓄热装置温度场及应力场分布，并对比三种不同孔隙率、电热丝排布方式对蓄热装置温度分布均匀性及热膨胀量的影响。研究结果对提高固体电蓄热装置的效率以及电网调峰具有一定的参考价值。     

Research on optimal confguration of hybrid energy storage capacity for wind-solar generation system

储能系统可以有效解决微电网中分布式可再生能源特别是风光互补发电的间歇性、波动性以及“源”与“荷”错位的问题。不同储能技术在响应时间、容量规模、技术成熟度及成本等方面各有特点,两种或多种储能技术耦合将可以更有效地满足用电系统的技术性和经济性的要求。针对电力用户对分布式可再生能源的利用情况,本文提出一种由压缩空气储能、锂电池和超级电容器组成的混合储能系统,建立了三种储能的数学模型,针对其不同的特性,提出了基于二次移动平均滤波的储能系统功率分配方法和基于连续性运行的容量优化配置方法。基于某个实际的用户负荷进行了案例分析,得到了混合储能系统的功率和容量配置结果,并分析了其运行特性。研究表明,在分布式可再生能源微电网中,多种储能技术耦合既能充分发挥每种储能的优势,又可以通过相互配合弥补各自的劣势,这对于可再生能源的充分利用和满足用电负荷的严苛需求具有重要的作用和意义,在分布式能源利用领域具有较好的工程应用前景。     

The patents analysis on supercapacitor energy storage

本文以超级电容器储能技术国际专利为研究对象,运用专利文献计量学方法,使用TDA和Innography专利检索与分析平台,对德温特专利数据库（DII）中收录的超级电容器储能技术相关专利的时序分布、来源国家和地区、技术主题、重点申请人等方面进行了分析,对超级电容器储能技术的国际发展现状、态势进行了梳理。     

分布式储能设备在广东省的应用分析

随着电网新技术的发展,分布式储能成为推进智能电网建设,增强电网优化配置的重要依托技术。针对广东电网目前对新能源接入、提高电能质量、供电可靠性等方面的需求,提出分布式储能是满足上述需求的重要技术手段,介绍了储能设备的主要分类、特点及功能,并结合实例,对分布式储能设备在各领域的具体应用进行了研究,最后对分布式储能设备在广东省的发展提出了指导性意见。     

The analysis of international patents in flow cell technology#br#

液流电池技术作为一种大规模高效电化学储能技术,具备寿命长、安全可靠等突出优势。本工作以液流电池技术为研究对象,通过对液流电池技术相关专利的分析,揭示该技术领域研发和专利申请活动的特点,为我国在这一具有战略重要性的储能技术领域中的研发和产业化提供知识产权情报支撑。在调研液流电池技术研发概况的基础上,利用Derwent Innovations Index（DII）数据库检索液流电池相关专利信息,并使用TDA、Innography等分析工具,从专利申请数量的年度变化趋势、技术研发主题、主要竞争国家/地区、主要专利申请人等方面,对全球液流电池技术的整体专利态势进行了分析。结果发现,日本在该技术领域处于全球领先地位,近年来全球液流电池的专利申请数量呈现爆发式增长,并开始走向商业化应用。     

九评：我国电网谷电大规模储能调峰技术路线

我国电网“峰谷差越来越大”对“电能质量”负面影响也越来越大,并且,相伴引起我国电网运行20天累积浪费的“谷电无效负荷”电能,相当于三峡一年的发电量。我国电网峰谷差的病态程度,已经到了需要深度治疗的时候了。加快构建我国“谷电大规模化学储能调峰板块”是深度治疗的主要手段。降低“峰谷差”是解决“电能质量”、“浪费谷电”矛盾的前提因素;而“调峰”是降低“峰谷差”的唯一手段。因此,“谷电大规模燃料可循环化学储能调峰”是关乎我国电力产业的重大的命题。物理储能方式的客观性局限及“二次电池”的“先天不足”秉性,可定性它们只适宜承担储能调峰的辅助角色。“中华新能源” 世界首创,主要技术指标国际领先,性价比优势明显,适合扮演我国“谷电储能大规模调峰板块”的主要角色。构建我国“谷电大规模化学储能调峰板块”可操作的商业模式＝到位的优惠鼓励政策＋上网即卖电＋推广“中华新能源”技术路线。纵观世界“储能技术大赛”现状,如果按照该商业模式启动并健康发展,中国有实力成为优胜者！     

多时间尺度下计及光热—储热的主动配电网主辅联合优化调度

为解决可再生能源弃风、弃光现象与不平衡功率惩罚较重等问题,提出了一种多时间尺度下考虑光热—储热的主动配电网主辅联合调度策略。该策略在满足内部负荷前提下参与电能与备用日前市场,考虑含光热—储热的主动配电网协调调度风电、光伏、需求响应,在促进风光消纳、减少不平衡功率的同时提高主动配电网运行经济性。首先根据含储热的光热电站与主动配电网调度控制方式分析运行机理;其次,日前调度以减少弃风、弃光电量与收益最大为目标,考虑市场竞争与主辅出清机制以获取更高中标电量,并结合含储热的光热电站能量时移特性减少弃风、弃光现象;日内调度以日前实际出清作已知约束,并将日前调度计划、日前调度资源性能与日内超短期预测特性相结合建立日内滑动优化点,以减少不平衡功率,考虑储热与需求响应的时间尺度特性结合,运行成本最小为目标构建日内调度模型;最后,在Matlab中利用CPLEX求解模型,算例结果表明所提策略能协调调度各类资源,有利于提升系统风光消纳,减少不平衡功率改善系统运行经济性。     

Analysis of access mode and control strategy of distributed energy storage system on user side

分布式储能系统在电力用户侧中的应用日益广泛,且应用场景多样化,对于电网来说是潜在的优良资源。然而其容量小、数量多、分布不均衡、单机接入成本高、系统操作及管理困难,给电网的规划运营带来了日益严峻的挑战和技术难题。本文就用户侧中的分布式储能典型应用模式及接入方式进行介绍,阐述各应用场景下分布式储能的应用模式和方案,并分析了典型应用场景下的分布式储能运行效果。通过对分布式储能系统技术形态和载体的分析,可为进一步研究分布式储能汇聚协调控制技术提供理论指导。     

冰蓄冷空调技术与上海电网调峰

论文详细介绍了上海电力的发展现状以及电力消费变化规律；分析了冰蓄冷空调技术的特点，随着空调负荷比重的增加，强调了冰蓄冷空调技术良好的削峰作用。推广冰蓄冷空调技术必将成为上海电力需求侧管理的重要手段。     

燃煤电厂全过程低碳节能技术路径探讨

  目的  燃煤电厂的低碳节能路径是缓解我国能源危机与环境污染的重要策略。  方法  文章评述了当前燃煤电厂在燃料供应设计阶段和节能运行维护阶段的低碳节能技术以及低碳技术潜在的发展方向。  结果  对于电厂燃料供应设计阶段的低碳技术应优化生物质/氨与煤的掺烧比例,良好的掺烧比例有利于炉内充分燃烧,降低碳排;电厂节能运行维护阶段吸收技术、吸附技术和气体分离技术是碳颗粒捕集的常用手段,同时储能技术、深度调峰技术、柔性直流供电技术对于CO₂减排具有重要作用。  结论  对电厂低碳技术发展进行展望,认为采用综合互补低碳协同方式,并结合电厂运行过程中的监管反馈调控措施,将是促进电厂可持续能源发展的重要发展方向。     

新能源系统中双储能耦合燃煤机组的应用策略研究

  目的  随着新能源电力消费比例不断提高,燃煤机组耦合双储能技术的能源系统发展受到广泛关注。  方法  文章基于能源系统组成、储能技术特性、项目示范情况以及技术瓶颈等方面的分析,针对风电、光伏嵌入下双储能技术耦合燃煤机组参与电力系统调峰应用开展了运行控制策略研究。  结果  双储能技术耦合燃煤机组可通过不同的结构组成、运行策略优化有效解决新能源系统运行稳定性、能源高效利用以及技术经济性等问题,但目前尚未到实现大规模商业化应用阶段。  结论  双储能耦合燃煤机组在新能源系统中的推广应用,需要对双储能技术的策略优化及储能技术本身的发展突破方面不断开展工作。     

Hydraulic/electric synergy system (HESS) design for heavy hybrid vehicles

Energy storage source is one of the key factors constraining the development of hybrid drive technology. Single energy storage source is difficult to satisfy the hybrid vehicle’s requirements for both energy density and power density. This paper presents a hydraulic/electric synergy system (HESS) for heavy hybrid vehicles to overcome the existing drawbacks of single energy storage source. The key components in the synergy system are sized to improve the fuel economy potential while satisfying the vehicle performance constraints. In order to achieve optimal fuel economy, energy control strategy tailored specially to the synergy system is designed to manage the power distribution between multiple energy sources based on theirs characteristics. The experiments and simulations demonstrate that the proposed synergy system can provide good fuel economy and overall system efficiency.     

基于泛在电力物联网综合能源案例分析

随着云大物移智、区域链、边缘计算等信息通信技术的发展和应用,综合能源的业务内涵不断延伸,基于泛在电力物联网的综合能源服务是具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧综合能源服务。通过武康供电营业所综合能源示范项目的例子,简述电力物联网技术在综合能源节能的应用。     

储能技术在冷热电三联供系统中的研究现状与应用

冷热电三联供（CCHP）系统是利用一次能源或可再生能源发电,并通过多种余热回收设备高效利用余热,建立在能源的综合梯级利用基础上的产能系统。用户负荷动态变化及可再生能源输出不稳定会导致冷热电联供系统供、需侧能量不匹配,储能技术可有效解决该问题。本文总结了CCHP系统中储能技术类型及其研究现状,阐明了CCHP系统中电能储存和热能储存技术的应用方式。指出在传统能源与可再生能源相结合、供能系统越发复杂化的能源发展态势下,系统特性、配置优化和对不同场景制定出运行策略是储能技术与CCHP集成系统未来的研究方向。     

电化学储能技术在火电厂中应用研究综述

  目的  火电厂耦合电化学储能设备是新能源电力高比例渗透下提高电力系统灵活调峰能力的可行解决路线。  方法  文章首先对电化学储能技术在火电厂中的作用和应用特点进行了介绍;然后对电化学储能技术特性进行了总结和归纳,对不同种类的电化学储能系统在不同应用目的和场景下适用性进行了分析,对现阶段电化学储能技术在火电厂中的应用情况及瓶颈进行了梳理;最后对电化学储能技术的发展方向进行展望。  结果  分析结果表明,虽然电化学储能技术在火电厂中的工程应用前景广阔,但仍在运行安全性、建设维护成本、材料回收等方面存在改进空间。  结论  运行策略优化、新型高性能材料开发以及设备安全与回收管理将成为未来阶段电化学储能技术参与火电调频应用过程中的主要发展方向。     

计及多能需求的综合能源服务商优化运行策略研究

随着分布式发电技术的不断成熟及发展,未来综合能源服务将是整合不同类型分布式发电并满足用户不同用能需求的有效途径.提出了一种含有多种分布式发电资源同时考虑多用能需求的综合能源服务商优化运行策略模型.首先建立了含有风电、光伏、燃气轮机、电储能、电热泵、辅助锅炉等分布式资源及电、热用能需求的园区综合能源系统优化调度模型;其次...     

Study on integrated development and hybrid operation mode of nuclear power plant and pumped-storage power station

The nuclear power plant is suitable for base-load operation, while the pumped-storage unit mainly gives play to capacity benefit in the electric power system; hence, the integrated development and hybrid operation mode of the two can better meet the needs of the electric power system. This article first presents an analysis of the necessity and superiority of such mode, then explains its meaning and analyzes the working routes. Finally, it proposes the business modes as follows: low price pumping water electricity plus nuclear power in the near term; nuclear power shifted to pumped storage power participating in market competition in the middle term; and, in the long term, nuclear power shifted to pumped storage power as primary and serving as an electric power system when needed.     

Potential applications of thermal energy storage in electric power generation sector (Ⅱ)

简要介绍了储热技术在电力系统中最有潜力的四种具体应用技术,包括太阳能热发电,压缩空气储能,深冷储能,热泵储电,指出了太阳能热发电储热技术在短期内具有很大发展潜力,目前双罐式液体显热储热(储冷)具有较好的整体效率,将在电力系统储热技术中发挥重要的作用.     

An operation control strategy for a virtual pumped storage system based on a linear motor

储能技术是智能电网的关键技术之一，对新能源大规模并网消纳、实现"两个替代"、完成能源结构转型具有重要意义。根据热力学原理分析，等温压缩空气储能技术在理论上具有更高的效率，因此提出了基于等温压缩空气储能原理的虚拟抽水蓄能系统，以及适用于该系统稳定运行的恒功率运行控制策略和适用于电力系统对储能电站功率可调控需求的功率调整运行控制策略，采用基于SVPWM的磁场定向矢量控制方法，借助MATLAB/SIMULINK平台，研究其基于直线电机的系统运行控制策略，通过仿真验证控制策略的可行性。