電力科技信息

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儲能前沿：可充電“紙電池”再引關注

據英國媒體報道，瑞典科學家近日研制出了一種能作為電池的“紙”，所儲存的電能可以和市場上最好的超級電容電池相媲美。

這是一種由納米纖維素——與應用在紙張中的纖維素類似——制成的材料。在高壓水柱的作用下，這種“紙”的纖維能做到只有20 ns厚，相比之下，人的頭發直徑約為100 000 ns，是該纖維厚度的5 000倍。在納米纖維的外層，覆蓋著一層溶解在水溶液里的帶電聚苯乙烯塑料。

當這些納米纖維覆蓋上帶電塑料后，就成了厚度只有零點幾毫米的“紙電池”。一張直徑15 cm的“紙電池”能儲存高達1法拉的電容，這已經可以和目前市場上見到的超級電容電池（又稱法拉電池）相媲美。瑞典林雪平大學有機電子實驗室的博士生JesperEdberg解釋道：“這些纖維纏結在一起，空隙中的液體則作為電解質。”

“具有電容器功能的薄膜已經存在了一段時間，”研究共同作者、有機電子學教授XavierCrispin說，“現在我們能造出厚厚的紙片。”相關的研究成果發表在近期的《先進科學》（Ad·vancedScience）雜志上。

這種“紙電池”具有紙張一樣的柔軟特性，甚至能折疊成千紙鶴，這使其在下一代超薄、易曲的電子設備中具有廣闊的潛力。我們或許很快就能在智能手機、智能手表、筆記本電腦和電視上看到“紙電池”的應用。

與傳統的電池和電容器不同，這種“紙電池”不含有任何有害化學物質或重金屬，而且能夠防水。據介紹，這種“紙電池”的性能已經創下了4個世界紀錄，包括：最高的有機電子電荷與電容量（分別為1庫倫和1法拉）；測得最高的有機電導體電流（1 A）；最高的同時進行的離子和電子能量；最高的晶體管跨導。

目前擺在研究人員面前的挑戰是，如何在工業規模上制造這種“紙電池”。不久前，研究團隊從瑞典戰略研究基金會獲得了3 400萬克朗（約合3 700萬歐元）的資助，以開發制造紙電池的機器。

“紙電池”是近期開發環境友好型能源的眾多嘗試之一。本月早些時候，電化學能源儲存網絡和CNRS（法國國家科學研究中心）的科學家開發出了一種以鈉為原料的電池原型機。

比起目前常用的鋰，鈉不僅更加豐富（因而更加廉價），而且能儲存更多的電能，充電更快，使用壽命也更長。據報道，這些新電池的能量密度大約為90Wh/kg，大約相當于現代電池的一半，可以和最早的鋰離子電池相比，其能量潛力是鉛酸汽車電池的2倍。

科學家稱，這種新技術將帶來“無可比擬的能量表現”，其能量密度將能與鋰離子電池相媲美，但壽命延長了2倍。在測試中，這種新電池能夠在至少2 000次充、放電之后依然沒有損耗。

來源：中國技術市場報

國家電網兩項特高壓直流工程初步設計啟動

近日，國家電網公司在京召開扎魯特-青州±800 kV特高壓直流工程和鄂渝直流背靠背聯網工程設計啟動會，明確設計工作的組織方式，部署設計工作安排、質量要求和進度要求，統一思想，全面啟動工程成套和初步設計，標志著工程正式進入建設準備階段。

會議指出，扎魯特-青州特高壓直流工程將有效解決東北電網“窩電”問題，促進東北地區清潔能源健康發展，對保障華北電網的安全穩定運行將起到重要作用。鄂渝直流背靠背聯網工程采用了柔性直流輸電技術，將實現鄂渝斷面異步聯網，有利于解決四川水電外送“強直弱交”問題。

會議強調，設計是工程建設的龍頭，也是工程建設最重要的環節。兩項工程設計任務重、時間緊，工程質量和可靠性要求高，技術挑戰性強，工程的設計和建設面臨巨大挑戰。公司高度重視兩項工程的設計工作，國網直流部要統籌協調，精細安排，建立高效的工作機制，推進工程各項工作。相關設計單位要在公司統一的工作要求下，持續開展設計優化創新，切實提高工程安全可靠性，認真做好直流線路的路徑和通道設計，嚴格落實環保水保有關要求，大力控制工程造價，科學嚴謹把好設計關。各參建單位要積極參與，充分發揮作用，協助開展工程設計工作，為后續開工建設做好準備。

扎魯特-青州工程起于內蒙古扎魯特旗，經內蒙古、河北、山東，止于山東青州市，線路全長約1 200 km，是公司第3個輸送容量提升到1 000萬kW、受端分層接入的工程。鄂渝直流背靠背聯網工程立足于構建覆蓋四川、重慶、西藏負荷中心和水電基地的西南送端同步電網，總輸送功率達到500萬kW，是目前世界范圍內柔性直流工程中電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程。兩項工程預計2016上半年啟動工程建設。

會議介紹了工程設計大綱，安排科研設計工作，并圍繞工程科研設計的關鍵問題展開分組討論。總部相關部門，省公司、直屬單位代表，以及相關設計、監理單位有關專家參加了會議。

來源：國家電網報

一種含多類儲能的并網型風光儲微電網的能量管理方法

近日，國家知識產權局公布專利“一種含多類儲能的并網型風光儲微電網的能量管理方法”，申請人為南方電網科學研究院。

本發明公開了一種含多類儲能的并網型風光儲微電網的能量管理方法。該方法在高電價段，優先利用風光等發電形式給負荷供電，若有多余功率則儲存在儲能裝置中，若風光等功率不足則利用儲能裝置向微電網放電，若儲能裝置放電功率不足，則通過向電網系統購電；在平電價段，優先利用風光等發電形式給負荷供電，若有多余功率則儲存在儲能裝置，若風光等功率不足，則通過儲能裝置放電滿足負荷的需要，如果SOC（荷電狀態）值較低，則向大電網購電；在谷電價段，通過向大電網購電滿足負荷需求，若儲能裝置SOC較低，則通過大電網對儲能裝置進行充電。

這一管理方法解決了大多數含多類儲能的并網型風光儲微電網，不能根據電價信息進行分段能量優化管理的問題。

來源：分布式發電與微電網