1.2.4　電場儲能

(1)物理電容器

在兩金屬板之間存在絕緣介質(zhì)的一種電路元件。電容器利用兩個導(dǎo)體之間的電場來儲存能量,兩導(dǎo)體所帶的電荷大小相等,但符號相反。電極本身是導(dǎo)體,兩個電極之間由被稱為絕緣體的介電質(zhì)隔開。

(2)電化學(xué)電容器

它是一種將物理電容器和電池相結(jié)合形成的儲能器件。該器件工作過程包含兩種原理:①利用電極和電解質(zhì)之間形成的界面雙電層來存儲能量。當(dāng)電極和電解液接觸時,由于庫侖力、分子間力或者原子間力的作用,在固液界面上出現(xiàn)穩(wěn)定的、符號相反的界面雙電層;②在電極表面或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間上,電化學(xué)活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積,發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸附、脫附過程,產(chǎn)生與電極充電電位有關(guān)的電容。電化學(xué)電容器的儲能過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),具有物理可逆性,可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。與傳統(tǒng)的電容器相比,電化學(xué)電容器具有更高的比容量;與電池相比,具有更高的比功率、可瞬間釋放大電流、充電時間短、充電效率高、循環(huán)使用壽命長、無記憶效應(yīng)和基本免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)[17]。

(3)超導(dǎo)儲能

超導(dǎo)儲能是利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置,它不僅可以在超導(dǎo)體電感線圈內(nèi)無損耗地儲存電能,還可以通過電力電子換流器與外部系統(tǒng)快速交換有功和無功功率,用于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善供電品質(zhì)。超導(dǎo)儲能的優(yōu)點(diǎn)很多,主要是功率大、質(zhì)量輕、體積小、損耗小、反應(yīng)快等[18]。