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分布式储能系统协同控制技术
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
储能系统是构建以新能源为主体的新型电力系统，实现碳达峰、碳中和的重要组成部分。在国家政策和行业发展的双重支持下，储能装机规模将持续扩大，逐步从商业化初期向规模化发展转变。为应对大规模储能系统中各储能介质在时间及空间上的特性差异，本技术主要研究分布式储能系统的协同控制。研究工作和成果包括：1）基于虚拟阻容的一次功率平衡方法，解决多种不同时间尺度的储能和发电机的协同控制问题；2）基于一致性算法的多组复合储能分布式控制策略，实现多组储能单元精确协调配合；3）考虑时延的储能分布式控制方法，能够实现在有通信时延情况下的分布式储能功率分配和母线电压恢复控制；4）提出光-储-荷协同控制方法，解决了分布式光伏+储能系统中一次控制存在稳态电压偏差大、功率分配精度低的问题，有效提升新能源消纳能力。
华中科技大学
2022-07-26
一种分形网状相变储能装置
本发明公开了一种分形网状相变储能装置，由储能单元体和载冷剂通组成，载冷剂通道位于储能单元体内外体外，储能单元体由壳体、传热肋片及相变材料构成，传热肋片为分形网状结构并配置在壳体内，壳体内非传热肋片区域填充相变材料；传热肋片为分形网状结构，其级数为m级，m≥2且m为整数，每级传热肋片发散系数N＝4，即每个第j级的传热肋片生成4个j+1级传热肋片，第j+1级传热肋片的中心位于第j级传热肋片的四个顶角。该发明利用分形网状结构的特征，增加了储能装置的有效换热面积，减少罐体内的换热死区，同时增大了传热肋片与相变材料之间的有效导热系数，实现热量从点(面)到面(点)的快速传递，进而提高储能装置的效率，减少能量损失。
东南大学
2021-04-11
高储能电介质电容器的研究
中国科学技术大学李晓光团队联合清华大学沈洋教授课题组在高储能密度柔性电容器领域取得重要进展。研究者成功找到了一种可以大幅度提高聚合物基复合材料击穿电场强度和介电储能密度的方法，该方法可推广至不同的柔性聚合物电介质材料，为今后高储能电容器的设计提供了一种可行的方案。该成果在线发表在《先进材料》杂志上。
中国科学技术大学
2021-01-12
氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 10线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。 研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。
南开大学
2021-02-01
氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研 究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸 放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材 料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。 结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善 了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米 线具有良好的可逆储放氢性能。研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。
南开大学
2021-04-13
氢能源车用纳米结构镁基合金复合储氢材料
针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了Mg纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的Mg纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制Mg纳米线的长度和直径。测试结果显示，Mg纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直
南开大学
2021-04-14
建筑能源审计与节能改造
通过对建筑环境与设备系统的现场测试、建筑能源使用情况、建筑设备系统设计原始资料等，对建筑能源使用状态进行审计，根据业主要求，可进行绿色建筑认证与既有建筑改造项目 LEED-EB 认证（研究团队成员具有 LEED AP 资质），向业主提供建筑能耗使用评估分析报告，根据分析报告提出建筑能源使用薄弱环节，提出建筑及其建筑设备系统节能改造方案，以及改造后的节能率。研究团队多年来通过工程实践已进行了多项建筑能源审计与节能改造方案设计。
上海理工大学
2021-01-12
一种储能电站的寿命优化控制方法
本发明提供一种储能电站的寿命优化控制方法，通过对储能电站进行储能电池健康度评估与累计损伤计算；对储能电站进行中短期优化，得到储能充放电区间；对储能电站进行超短期优化，划分储能工作区间，得到基于实时SOC设置的储能充放电功率范围；对储能电站进行优化控制。本发明提出的一种储能电站的寿命优化控制方法，该方法可靠实现了对储能全寿命分段式控制及合理的维护储能运行，并有效延长储能电站替换周期，减少了运行折旧成本，提高储能电站运行的经济性及高效性；进而保证了储能电站运行的稳定性及可靠性。
东南大学
2021-04-11
基于硅酸盐正极的高安全储能电池
（1）技术创新性和领先性：舍弃传统以可溶性盐路线，采用氧化物为原料，实现材料可控 合成。 （2）技术成熟度：采用固相法，适合大规模生产 （3）市场及效益分析：原料价格低廉，产品附加值高 （4）合作条件：对方提供资金、设备、场地，我方提供人员、技术，成果按贡献分享。
西安交通大学
2021-04-11
一种数字储能的关键技术
1.痛点问题
储能是能源革命的关键性技术。传统储能方案为了去除电池储能系统固有的“短板效应”，过度追求电池一致性，带来一系列行业痛点问题，如缺乏系统级本质安全机制、建设和运维高，用户体验差等。
2.解决方案
数字储能，基于能量信息化处理和动态可重构电池网络技术将每个电池单体/模组产生的模拟连续能量流离散化为一系列电池“能量片”，进而通过信息技术手段对电池“能量片”在时空两维上进行细粒度的数字化调度和重组，从根本上解决了传统模拟电池储能系统所固有的系统“短板效应”，极大提升了电池储能系统的效率、寿命、可靠性与安全性，是目前唯一一种从根上消除系统“短板效应”和具有内生系统级本质安全机制的技术体系。
基于数字能量交换系统和技术，可提供如下产品和服务：
1）低成本长寿命高安全高可靠的电池储能系统：通过数字能量交换系统构建任意规模的本质安全的长寿命数字储能系统，实现了用一套技术和产品体系适应电源侧/电网侧/用户侧储能。此外，数字储能从根本上克服了电池储能系统“短板效应”，实现了无需单体层面硬性拆解、分选和重组，直接从车上到储能站的无缝衔接，极大降低了退役动力电池梯次利用储能系统的建设成本和运维成本。
2）基站、机房、数据中心备电/储能：“电源IT化，软件可定义”的设计理念，与中国移动共同研发了数字能源机柜，入选国家“四部委绿色产品目录”。数字能源机柜支持按需部署和扩容，系统供电效率至少提升25%，机房利用效率至少提升20%，同时支持机柜即数据中心的5G边缘计算部署模式。
3）基于数字储能系统的新型云储能系统：通过采用数字能量交换系统对现有通信基站/变电站/机房/数据中心等用户侧存量电池进行数字化改造，进而通过互联网对改造后的海量分布式数字储能系统进行互联网化管控，实现细粒度的自动充放电管控和运维巡检，极大降低了储能系统的建设和运维成本，支持共享经济模式下的能源互联网能量运营模式。
合作需求
资源对接需求：电池厂商、pack厂商、新能源车厂、新能源发电企业、电网公司、金融机构（风投/险资/银行/金租）、地方政府等。
合作需求：供应链合作、市场合作、数字储能电池银行新型商业模式（电池全生命周期高效利用）等方面的战略合作、示范项目配套储能建设等。
清华大学
2022-05-12