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储能系统与火电机组联合参与二次调频的控制策略与系统
1. 痛点问题
储能系统与发电机组联合参与电网二次调频是目前已商业化应用的储能运营模式。以锂电池为代表的储能系统具有响应速度快、双向功率调节精度高的优点，投资较小规模的储能系统就可以使得火电机组的调频性能得到明显提升，在按性能指标计算补偿费用的调频辅助服务竞争中具有明显优势，可以获得可观的收益。为节约投资成本，通常配置储能系统的功率仅为火电机组额定容量的3~5%，储能按额定功率持续放电的时间不到1小时。
目前储能系统基本采用“外挂”的形式与火电机组联合调频，储能系统需根据火电机组运行情况优化自身的充放电功率。由于储能系统能量受限，剩余电量可能处于过高或过低的状态而影响其可用性和使用寿命。在储能进行能量恢复的时段，无法有效跟踪电网的调频指令。由于电网调度发送给发电机组的调频信号是随机的，因此储能系统需要有智能的自适应控制策略。
2. 解决方案
本项目技术成果针对电网调度AGC指令的特点和火电机组的运行特性，通过设计储能系统与火电机组联合运行方案，综合考虑储能系统的运行状态和约束，实现储能系统与火电机组联合的优化控制。
清华大学
2021-10-26
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
新型储氢材料 、 全固态锂离子电池材料
本团队先后承担了北京市自然科学基金项目二项、国家自然基金项目二项以及国际合作项目一项。针对氢燃料汽车的氢储存问题，目前研发出了新型镁基复合储氢材料，其储氢量（达 6.0wt.%以上）已经超过美国能源部所要求的储氢量指标（5.5wt.%），具备了实际应用价值。在全固态锂离子电池材料研究领域，本团队还与加拿大西安大略大学孙学良院士合作，开展新型全固态锂离子电池材料研究。目前通过界面改性显著提高了全固态锂离子电池的高倍率放电性能及寿命，相关成果发表在《ACS AppliedMaterials & Interfaces》等期刊上。一种高容量储氢材料；一种高容量长寿命全固态锂离子电池材料的改性技术。
北京科技大学
2021-04-13
材料学院刘向峰团队在动力与储能型二次电池关键材料方面取得新进展
研究发现氧空位引入能够有效调控富锂锰基层状氧化物中的库伦斥力，实现TMO6八面体的可逆畸变，同时能够有效抑制过渡金属离子的迁移和溶解，使得电化学性能获得显著改善。
中国科学院大学
2022-06-01
太阳能电池增效薄膜材料
太阳能电池的光电转换效率是评判太阳能电池性能的重要参数之一，在国外实验室 最高转换效率已达 24.8%，而国内最高为 19.79%。为了改善太阳能电池的性能，必须提 高太阳能电池的转换效率。而太阳能电池转换效率损失的主要原因是由于表面上的光反 射作用，太阳光不能全部都入射到太阳电池中去，导致电子一空穴对的产生率不高。减 少反射就成为增加太阳能电池光电转换效率的重要途径。 同济大学研究了在太阳能电池光电板外制备减反射涂层来增加太阳能转化效率的方 法。减反射薄膜的镀制是相关课题组纳米多孔材料应用的主要方向之一，具有近十年的 技术积累，相关的成果已被用于国家的激光武器。基于以上基础及优势，通过涂布二氧 化硅减反射膜，可使电池总体光电转换效率明显提高。
同济大学
2021-04-11
染料敏化太阳能电池
Ø 第三代太阳能电池技术中，染料敏化太阳能电池（DSSC）技术是其中重要的研究项目，其最大优点在于制作简单、原材料便宜、应用范围较大、捕获太阳光的能力较强，适合生产BIPV（建筑一体化光伏）系统。据估算，染料敏化太阳能电池（DSSC）的成本远低于硅电池的成本，能在昏暗甚至是室内人工照明的环境下发挥作用，而晶体硅系统和其他薄膜技术几乎不可能做到这一点。课题组成员多年来从事染料敏化太阳能电池的研究和开发工作，针对染料敏化太阳能电池用无机纳米粉体和薄膜的制备和表征，电解质制备和应用，染料敏化太阳
北京理工大学
2021-01-12
全聚物太阳能电池
设计了两种基于双噻吩酰亚胺的n-型聚合物受体材料（见图a）。这两种材料在场效应晶体管中都能达到1 cm2 V−1 s−1 左右的电子迁移率，但是其分子结构的微小变化对太阳能电池性能有巨大影响。研究发现，通过并环的方式将双噻吩酰亚胺结合起来，能够极大的提升聚合物太阳能电池的器件性能，能量转换效率最高可达到6.85%，同时实现较大的开路电压1.04 V（见图b），这是萘（苝）酰亚胺体系以外的聚合物太阳能电池的最好结果。 通过一系列材料和器件表征手段发现，双噻吩酰亚胺并环使得聚合物半导体具有更窄的带隙、更低的导带能级、更高的共面性和结晶度，从而使得并环聚合物半导体具有更高的电子迁移率。同步辐射表明，并环使得高分子半导体在场效应晶体管和太阳能电池器件中具有更合适的分子空间取向（图 2），从而有利于电荷的有效提取，取得更大的电流值和实现更高的能量转化效率。研究结果表明并环设计是实现高性能聚合物n-型材料的有效途径，为新型受体材料设计提供重要参考依据。
南方科技大学
2021-04-13
新型薄膜太阳能电池技术
CZTS薄膜太阳电池：虽然CIGS 是目前薄膜太阳能电池中光电转换效率最高的太阳能电池，但是由于In和Ga元素是稀有金属，在面向大规模生产时受到元素稀缺的制约。有机-无机杂化钙钛矿太阳电池：将无机材料电子迁移率高、机械性能良好、稳定性高和有机材料光吸收率较高、易加工的优点加以整合，发挥协同效应，提高光伏电池的整体性能，是未来太阳能电池最重要的研究方向。
常州大学
2021-04-14
钙钛矿太阳能电池
该工作打破了基于有机小分子为空穴界面层的倒置型钙钛矿电池最高效率记录，为发展高效、稳定的钙钛矿太阳能电池提供了新思路和材料体系。
南方科技大学
2021-04-14