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電池儲能 技術應用趨勢

電池儲能 技術應用趨勢. 學生 : 張宏葆 學號 :MA220119. 大綱. 緒論 電池儲能應用說明 電池儲能潛在市場 分析 台灣電池產業發展 現況 結論 參考 資料. 緒論. 隨著能源問題日益嚴重，儲能技術開發愈受重視，合適的儲能系統有以下好處：大幅增加再生能源的發電比例、降低尖峰時的供電成本、替代投資新的傳輸線、配電線路、以及發電廠，降低系統成本、提供有效的備載容量、改善電力品質、作為負載管理機制及策略性的商業工具、改善系統的可靠度、穩定度，以及電力品質在電力市場中，避免中斷能源交易。. 緒論 ( 續 ).

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電池儲能 技術應用趨勢

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Presentation Transcript

  1. 電池儲能技術應用趨勢 學生:張宏葆 學號:MA220119

  2. 大綱 • 緒論 • 電池儲能應用說明 • 電池儲能潛在市場分析 • 台灣電池產業發展現況 • 結論 • 參考資料

  3. 緒論 • 隨著能源問題日益嚴重，儲能技術開發愈受重視，合適的儲能系統有以下好處：大幅增加再生能源的發電比例、降低尖峰時的供電成本、替代投資新的傳輸線、配電線路、以及發電廠，降低系統成本、提供有效的備載容量、改善電力品質、作為負載管理機制及策略性的商業工具、改善系統的可靠度、穩定度，以及電力品質在電力市場中，避免中斷能源交易。

  4. 緒論(續) • 此外，新的應用如電動車之推行及再 生能源永續發展，能否普及的關鍵在於儲能技術。目前發展中的儲能技術包括鋰電池(Li-ion)儲能、壓縮空氣儲能(Compressed Air Energy Storage, CAES)、飛輪(Flywheels)儲能、超級電容儲能(Super Capacitors)、氫能儲能(Hydrogen Storage)等。鋰電池儲能和飛輪儲能技術目前已有商品化之產品， 朝開發效率更高、儲能容量更大的新一代技術。壓縮空氣儲能、超級電容儲能和氫能儲能則是中長期發展的大規模儲能技術。

  5. 儲能系統分類及應用範圍

  6. 儲能技術系統功率及放電時間

  7. 電池儲能應用說明 • 儲能系統與電池適用性分析

  8. 電力品質及可靠度 • 電力之來源有火力、水力、核能發電等，這些發電系統所發出的電屬於穩定電源，然而太陽能、風力此兩種發電方式， 由於受自然環境影響，所產生之能源斷斷續續，屬於不穩定電源，倘若直接供電，勢必影響電力品質，甚至使得終端家電產品故障，因此這類型不穩定電源，必須透過儲能系統先將電力儲存， 進而穩定輸出電源，以確保電力品質安全。此外儲能系統亦可在發電系統暫時停止或電力中斷時，作為不斷電系統(UPS)確保電力供應的可靠度。就穩定電力品質及其可靠度分析，適合的電池包括超導磁性儲能系統、超級電容、鈉硫、飛輪、鎳鎘、鉛酸及鋰電池。

  9. 電力轉換 • 如同前述電力可來自於水力、火力、 核能、風力、太陽能發電等，儲能系統可作為多種電力的中繼站或調節器， 將不同來源電力進行儲存。適當的調節可有效節能，並保護敏感的電力設備，此外於離峰時段，儲存多餘的電力，作為用電尖峰時段使用， 以降低發電系統所需之備載容量，提高供電效率達到尖峰平滑之效用。就電力轉換分析，適合的電池包括金屬空氣電 池、鈉硫電池、超級電容、鎳鎘、鉛酸及鋰電池。

  10. 管理能源 • 有了儲能系統，還可進行有效的能源管理與最佳化分配。特別是針對多種發電能源，需進行適當的分析才能使各種能源得到最有效率的應用。另一方面，藉由能源管理，在電價低時儲存電能，在高價時使用所儲存之電能，則需要大容量且長效的儲能系統，適合的電池有鉛酸電池、鈉硫電池以及液流電池。

  11. 儲能系統分類及應用範圍

  12. 不斷電系統儲能 • 不斷電系統是指在電源中斷時可立即提供電力之設備，其目的是為了提供使用者在斷電時，能完成正常關機之作業程序，或是供應發電機啟動之電力，一般持續供電時間大約為5~10 分鐘。其作用與緊急照明設備之原理類似，但UPS 能夠使市電與電池之轉換時間更簡短，以彌補發電機或是其他緊急電源的缺點。目前 UPS 用之電池為鉛酸電池，平均約兩年需更換一次，鉛酸電池成本低，安全性及可靠度佳。

  13. 再生能源儲能 資料來源：工研院IEK(2009/04)

  14. 儲能系統分類及應用範圍

  15. 電動車用電池

  16. 電池儲能潛在市場分析 • 再生能源發電儲能市場分析

  17. 再生能源市場成長之因素 資料來源：工研院IEK(2009/08)

  18. 電動車市場成長之因素 資料來源：工研院IEK(2009/08)

  19. 台灣電池產業發展現況 資料來源：工研院IEK(2009/08)

  20. 鋰電池產業供應鏈關係

  21. 結論 • 在定置型儲能部份，先進國家已提出 再生能源併入電網時程，但配合並網儲能之電池技術仍處於發展與競爭階段。而對於偏遠地區或電網無法普及之處，離網型的儲能系統將隨再生能源發電裝置普及而提升安裝量，但在成本考量下，以鉛酸電池的應用機會最高。在動力型儲能部份，各國發展重心以 電動汽車與車用電池相關研發及推廣為主，鋰電池已經成為汽車生產大國的策略性投資產業。

  22. 參考資料 • 1. 輕型電動車的機會與挑戰，楊模樺，工業材料雜誌，255 期，2008/03 • 2. 電動機車用電池關鍵技術開發及應用現況，楊模樺，2008/12 • 3. 固定式鉛酸電池之產業概況，王志方，臺灣工業銀行， 2008/09 • 4. UPS 如何選用鉛酸電池，簡銘峰，湯淺電池，2007 • 5. 技術戰略藍圖，NEDO，2009 • 6. UPS 全球市場現況，馬利艷，電機月刊第十八卷，第七輯，2008/07 • 7. 鈉硫電池及其儲能應用，Shanghai Energy Conservation No.2，2007 • 8. 鋰離子電池應用於不斷電系統之可能性探討， 鄭程鴻， 邱文立， 黃怡 碩，電機月刊第十八卷，第七輯，2008/07 • 9. 儲能系統的技術發展，周裕福，楊模樺，機械月刊第三十卷，第七期， 2004/07

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