1、 本科生毕业设计(论文)本科生毕业设计(论文)开题报告开题报告 学 生 姓名: 导师姓名、职称: 所 属 学院: 自动化学院 专 业 班级: 设计(论文)题目:新能源储能系统研究 1 1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)、目的及意义(含国内外的研究现状分析) 随着现阶段能源危机以及资源贫瘠的愈加严峻现状,新能源的开发及利用拥 有良好的发展前景; 随着常规能源的局限性以及能源发展与环境保护的矛盾日益 明显,以环保和可再生为特质的新能源越来越符合人们的发展需求,不可再生的 资源和对环境有所污染的能源开发正在被可再生资源所替代; 因此以新能源为基 础的新型材料的开发和新型技术的研发正逐步地深入发
2、展, 新能源一般是指在新 技术的基础上对可再生的资源进行开发利用,其中包括了常见的太阳能、风能、 水能,还有生物质能、地热能、潮汐能等。 除了新能源的开发和技术研究之外, 对于新能源所产生的能源储存也需要引起 技术人员的重视,储能技术的发展在此同时也需要适应新能源的发展速度,储能 技术是指将电力资源转化为其他形式的能量储存起来, 并且在外界需要能量时以 电的形式释放出来,因此不同的新能源所需要的储能技术不用,目前全球储能技 术电能转换存储形态的不同可划分为物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储 能四类,其中物理储能主要包括抽水储能,飞轮储能和压缩空气储能等;电磁储 能包括超导电磁储能等;电化学
3、储能主要是指电池储能(铅酸蓄电池、锂离子电 池、钠硫电池、全钒液流电池和钠离子电池等类型)和超级电容器储能等;相变 储能包括冷蓄冷、中高温蓄热储能等。上述各种储能方式皆有自身的优缺点和适 用的场所, 现如今最新最热门的储能方式是超导电磁储能, 因为其综合效率最高, 但是该项储能技术的成本很高、其本身系统复杂且后期需要定期维护,所以暂时 未能广泛应用于人们生活当中; 各项储能技术中发展速度最快的莫过于电化学储 能技术,电池储能技术是目前最为成熟可靠的储能技术,电池储能中的各不同类 型的电池各自拥有其优缺点, 而且在现在的生活中以电动汽车为主的利用电池储 能的代步工具正在稳步发展,以追求电池储能的
4、安全性、能量转换的效率和经济 性同步提升。 电池储能技术中的铅酸蓄电池储能是人类最早使用的一种储能技术, 因其发展 时间长,人类对其研究相对于其他类型的蓄电池也较为深入,所以这项技术较为 成熟,原理也比较简单,电极主要是由铅及其氧化物组成,电解液是铅酸溶液, 通过化学反应实现充放电能,其反应式为: 42224 222SOHPbPbOOHPbSO(充电反应) OHPbSOSOHPbPbO 24422 222(放电反应) 铅酸蓄电池的优点比较多,低廉的价格、高的回收利用率、好工作性能和较高 的安全性等,同样它也有比较明显的缺点,可以根据上述的化学反应式可以推出 铅酸蓄电池在工作的过程中有铅产生,而且其本身电极组成元素中含有铅,因为 铅为重金属,因此对于环境和人体都有一定的影响,同时铅酸蓄电池的使用周期 短,能量密度和功率密度低,而且需要经常性地对其维护,这些缺点就限制了铅 酸蓄电池的发展高度。 近年来电池储能中的锂离子电池储能技术兴起速度较快, 其应用了电化学中嵌 入和脱