超级电容器新型混合储能模式

超级电容器新型混合储能模式

一、什么是混合储能技术

混合储能技术是目前电力系统储能领域的研究重点，与传统单一储能技术相比，混合储能技术结合了多种不同储能方式，综合利用了多种技术的优势，弥补了单一储能技术的缺陷，同时也克服了储能系统运行效率不高、成本偏高等问题，是解决分布式电源输出功率间歇性问题的有效途径。

同时，混合储能技术更为灵活与智能化，通过计算机、物联网等新技术手段，能够对储能系统中各种储能设备进行协调控制，使得整个系统的储能效率得到大化提升，同时实现对供电网络的动态调节和优化调度，增强微电网的运行稳定性及供电质量。

混合储能特性分类示意

混合储能系统可以应用于许多领域，如电动汽车、微电网、园区供能等。在电动汽车中，混合储能系统可以提高汽车的续航里程和加速性能，同时减少电池的充电时间。在微电网中，混合储能系统相比单一储能可以给更好平衡电网的负载和需求，提高电网的可靠性和稳定性。而在工业园区和大型用户侧中，混合储能则可以良好的平衡工业区的冷、热、电需求，满足园区多变的产能和负荷波动，回收工业园区废电、废热，提高园区整体能源使用效率。

常见的混合储能系统通常由电池储能和超级电容器储能组成。该组合储存密度大，工作时间长，可以很好地承担风电波动中主要低频分量的平抑工作，充放电响应速度快，循环寿命长，能够辅助电池储能平抑风电波动中的高频分量。

二、超级电容器特点

超级电容器具有高功率密度，高功率循环寿命长，快速充放电能力等优点。应用广泛，如在航空航天领域可以用来制造高速飞行器；国防装备一般用在大功率电源、大功率脉冲武器、；在交通工具上可以用来制造电动汽车、混合动力汽车等；在风力发电一般用在风力变桨系统；并可用于各种公共事业领域，如城市照明等。

三、混合储能结合超级电容的优势

（1）响应速度更快。超级电容可以在毫秒级开始动作，电池也可在1s之内完成AGC调度指令，几乎是火电机组响应速度的60倍；弥补传统火电机组爬坡速度慢、响应滞后的缺点，可快速稳定系统频率，防止频率波动的进一步扩大。

（2）调节精度更高。储能平均出力误差小于1%，可以进一步改善电池储能调频的出力精度，提高调频效果。

（3）爬坡能力强/调节速度快。对于2MW的AGC指令，超级电容能做毫秒级反应，而8MW以内AGC指令，电池可以做秒级的反应，机组仅仅承担调频任务中的慢速和大容量功率需求。

（4）电池寿命更长、更安全。由于大量小容量频繁调频任务由100万次寿命的超级电容承担，更加合理延长了电池寿命，降低了整体系统的成本，提升了整体系统的寿命和可维护性。

（5）调频性能和收益提高。提高了K值，AGC调频收益测算再提升20%--30%，并可无缝接受各类连续调频指令；

（6）工况适应性更强。超级电容、电池和机组联调策略，通过混合储能的策略，灵活应对季节、新能源波动带来的调频工况需求。

对于参与调频的大型共享独立储能电站，混合储能方案也能显著提升K值和对应调频收益，同时又降低电池频繁充放带来的不良损害，显著提升了整体电站的收益率。