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超级电容的后起勃发表现在哪里?

2021-01-20 397人浏览

  超级电容具有输出功率密度高、寿命长、安全性好,环境适应性强等特性,能够满足无人机等弹射装置对高功率电源的要求,与会专业人士对此表达了高度的兴趣。这是超级电容继在新能源汽车、风机变桨、智能微电网的成熟应用后,又一次显现的新兴应用领域。

  伴随系统解决方案的日益成熟,超级电容的特色储能功效彰显。因为超级电容具有输出功率密度高、寿命长、安全性好,环境适应性强等特性,能够满足无人机等弹射装置对高功率电源的要求,与会专业人士对此表达了高度的兴趣。这是超级电容继在新能源汽车、风机变桨、智能微电网的成熟应用后,又一次显现的新兴应用领域。这与其说是超级电容借助无人机实现应用突破,倒不如说是超级电容持续发展,势能释放的关键信号。
超级电容的后起勃发表现在哪里?

  同“风”起:两处借势扶摇直上

  在诸多行业“等风来”的今天,超级电容的应用算得上是迎风而来,能动而上。听得见的“风”在风机变桨处,看不见的“能”在风电并网处。

  超级电容器作为风机变桨控制系统的后备电源,提高了变桨电源的可靠性、安全性和免维护性。月初,国家能源局下发通知称多项风电行业标准需要制(修)订,风力发电机组变桨系统用超级电容技术规范位列其中。该规范的主要技术内容包括:使用环境条件、造型设计、技术要求,试验规范、包装运输和储存。该标准计划于2018年完成,将推动风机变桨领域用超级电容市场做大做强。

  由于风力发电的不确定性和分散性,在消纳、并网存在一些问题。超级电容可起到有效的储能和功率补偿作用。千瓦至兆瓦级超级电容储能单元用于风电微电网的复合储能系统,可提供短时,最高至兆瓦级的功率补偿,提升了微网电能质量。

  与传统电网相比,风力发电的电网规模小,系统惯性不大,网络及负荷经常发生波动,对电网的稳定运行造成严重的影响。超级电容器储能系统可有效地解决这个问题,它能够在负荷低落时储存多余的电能,负荷高峰时回馈给微网以调整功率需求。具体应用过程中,超级电容器储能系统并联在微电网中母线或者馈线上,在超级电容器充放电过程中,端电压范围变化大,通常必须采用DC/DC变换器作为接口电路来调节超级电容器的储能和释能。

  跟“车”跑:骗补后时代潜力大

  新能源汽车当属超级电容器实现首个大规模应用的产业。由超级电容模块组成的制动能量回收系统,在客车制动时吸收并存储几乎全部的制动动能,当客车启动或加速时将这些能量释放出来。在城市公交频繁启停和拥堵的工况中,大大节省油耗,减少排放。只是如此强劲的技术优势在新源汽车骗补事件面前,也稍落下风。2015年末开启的骗补调查成为车企悬在头上的达摩克利斯之剑。考虑到调查结果的诸多不确定因素,车企在今年普遍放缓了新能源领域的步伐,这直接导致了超级电容企业的订单少于往年同期。

  抛开产业政策,市场对新能源客车应用超级电容非常买账。在新能源汽车兴起初期,宇通客车就已经跳出采用充电(快充、慢充)或换电的技术路线来发展新能源客车的思维,采用相对技术比较成熟、安全性好的超级电容,解决了电池系统成本高、寿命短、更换频繁等问题,循环寿命长达100万次,时效长达8年以上,实现了电池与整车同寿命。通过在数个城市的运营数据显示,车辆节油效果达30%。

  新“轨”建:初日下储能应用兴

  超级电容器近年崛起的新兴应用是轨交市场。在城市轨道系统中,超级电容兼具制动能量回收功能和电压稳定功能:在一列车制动时把能量储存下来,当有车辆加速的时候再释放出去,减少能量通过放热形式消耗在制动电阻上面;多辆车同一时间内加速时,系统电压会大幅度降低,导致车辆频繁地低电压波动,超级电容储能系统可在电压降到规定的限制值时放电,提高系统电压,保证车辆运行中电压的持续稳定。

  在轨交前期的工程建设中,超级电容也有相关应用。例如开工建设的常州轨交1号线一期工程,超级电容变频机车的施工场景让人眼前一亮。人们在惊呼之余,发现超级电容在工程机械的领域应用也是不容小觑的。

  公众视线之外,超级电容企业也在进行材料与结构的创新研究,以扩大产业应用。

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