解析:電容器儲能系統(tǒng)促進(jìn)微電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展
超級電容器儲能系統(tǒng)利用多組超級電容器將能量以電場能的形式儲存起來,當(dāng)能量緊急缺乏或需要時。再將存儲的能量通過控制單元釋放出來,準(zhǔn)確快速補(bǔ)償系統(tǒng)所需的有功和無功,從而實現(xiàn)電能的平衡與穩(wěn)定控制。超級電容器本身的優(yōu)點使得它在應(yīng)用于分布式發(fā)電時,在與其它儲能方式的互相競爭中勝出。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/159209.htm什么是超級電容
超級電容器(supercapacitor),又叫雙電層電容器(ElectricalDouble—LayerCapacitor)、黃金電容、法拉電容。是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能元件。其容量可達(dá)幾百至上萬法。功率是電池的l0倍以上,儲存能力比普通電容器高,具有工作溫度范圍廣、可快速充放電、循環(huán)壽命長、無污染、零排放等特點。
超級電容器儲能系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。超級電容器多為雙電層結(jié)構(gòu),其活性炭電極和電解質(zhì)之間是空間分布式結(jié)構(gòu),可用多個電容器的串并聯(lián)描述超級電容器的特性。
在超級電容器組充放電過程中,端電壓范圍變化大,通常必須采用DC/DC變換器作為接口電路來調(diào)節(jié)超級電容器的儲能和釋能。DC/AC變換器可采用雙向DC/AC逆變器,或者采用AC/DC整流器及DC/AC逆變器。超級電容器儲能系統(tǒng)并聯(lián)在微電網(wǎng)中母線或者饋線上。
超級電容器儲能系統(tǒng)利用多組超級電容器將能量以電場能的形式儲存起來,當(dāng)能量緊急缺乏或需要時。再將存儲的能量通過控制單元釋放出來,準(zhǔn)確快速補(bǔ)償系統(tǒng)所需的有功和無功,從而實現(xiàn)電能的平衡與穩(wěn)定控制。超級電容器本身的優(yōu)點使得它在應(yīng)用于分布式發(fā)電時,在與其它儲能方式的互相競爭中勝出。
超級電容器分類介紹
一般認(rèn)為超級電容器包括雙電層電容器和電化學(xué)電容器兩大類。
(1)雙電層電容器
雙電層電容器是通過電極與電解質(zhì)之間形成的界面雙層來存儲能量的新型元器件,當(dāng)電極與電解液接觸時,由于庫侖力、分子間力、原子間力的作用,使固液界面出現(xiàn)穩(wěn)定的、符號相反的雙層電荷,稱為界面雙層。
雙電層電容器使用的電極材料多為多孔碳材料,有活性炭(活性炭粉末、活性炭纖維)、碳?xì)饽z、碳納米管。雙電層電容器的容量大小與電極材料的孔隙率有關(guān)。通常,孔隙率越高,電極材料的比表面積越大,雙電層電容也越大。但不是孔隙率越高,電容器的容量越大。保持電極材料孔徑大小在2-50nm之間提高孔隙率才能提高材料的有效比表面積,從而提高電容。
(2)贗電容器原理
贗電容,也叫法拉第準(zhǔn)電容,是在電極材料表面或體相的二維或準(zhǔn)二維空間上,電活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積,發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸附/脫附或氧化/還原反應(yīng),產(chǎn)生與電極充電電位有關(guān)的電容。由于反應(yīng)在整個體相中進(jìn)行,因而這種體系可實現(xiàn)的最大電容值比較大,如吸附型準(zhǔn)電容為2000×10-6F/cm2。對氧化還原型電容器而言,可實現(xiàn)的最大容量值則非常大,而碳材料的比容通常被認(rèn)為是20×10-6F/cm2,因而在相同的體積或重量的情況下,贗電容器的容量是雙電層電容器容量的10-100倍。
目前贗電容電極材料主要為一些金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物。金屬氧化物超級電容器所用的電極材料主要是一些過渡金屬氧化物,如:MnO2、V2O5、RuO2、IrO2、NiO、WO3、PbO2和Co3O4等金屬氧化物作為超級電容器電極材料,研究最為成功的是RuO2,在H2SO4電解液中其比容能達(dá)到700-760F/g。但RuO2稀有的資源及高昂的價格限制了它的應(yīng)用。研究人員希望能從MnO2及NiO等金屬氧化物中找到電化學(xué)性能優(yōu)越的電極材料以代替RuO2。
用導(dǎo)電聚合物作為超級電容器的電極材料是近年來發(fā)展起來的。聚合物產(chǎn)品具有良好的電子電導(dǎo)率,其典型的數(shù)值為1-100S/cm。一般將共軛聚合物的電導(dǎo)性與摻雜半導(dǎo)體進(jìn)行比較,采用術(shù)語“p摻雜”和“n摻雜”分別用于描述電化學(xué)氧化和還原的結(jié)果。導(dǎo)電聚合物借助于電化學(xué)氧化和還原反應(yīng)在電子共軛聚合物鏈上引入正電荷和負(fù)電荷中心,正、負(fù)電荷中心的充電程度取決于電極電勢[9]。導(dǎo)電聚合物也是通過法拉第過程大量存儲能量。目前僅有有限的導(dǎo)電聚合物可以在較高的還原電位下穩(wěn)定地進(jìn)行電化學(xué)n型摻雜,如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等?,F(xiàn)階段的研究工作主要集中在尋找具有優(yōu)良的摻雜性能的導(dǎo)電聚合物,提高聚合物電極的充放電性能、循環(huán)壽命和熱穩(wěn)定性等方面。
超級電容器的組成方式
常見的超級電容器有三種組成方式:串聯(lián)方式、并聯(lián)方式和串并混聯(lián)方式。串聯(lián)方式的超級電容器組件:由于超級電容器的單體工作電壓不高,不能覆蓋應(yīng)用工況的電壓需求范圍,需要將多個單體串聯(lián)來滿足應(yīng)用工況的電壓要求,但因單體電容器之間的固有差異,作用在串聯(lián)組件上的總電壓并不能均衡地分配給不同的電容器,它會導(dǎo)致電壓分配的不對稱。
并聯(lián)方式的超級電容:以并聯(lián)方式建構(gòu)的超級電容器組件可以輸出或接受很大的電流。在充電過程中,由串聯(lián)充電電阻保證單體之間的電壓分布,但超級電容器本身固有的充電電阻是一個動態(tài)的量,具有一定的分散性,使得調(diào)整電阻變化的控制電路極其復(fù)雜,難以實現(xiàn)逐點控制;在放電過程中,控制放電電阻,可獲得很高的輸出功率,但為了避免放電電流過大,保證許可的輸出功率,要適當(dāng)控制組件的貯能量。
中國電線電纜市場有7000多家生產(chǎn)企業(yè),主要集中在廣東省、江蘇省、河北省、安徽省、河南、重慶、山東等地。近幾年隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨能源、電力緊張的瓶頸性問題,我國不斷加大對電力方面的投資,使得電線電纜行業(yè)步入了飛躍發(fā)展期。
雖然國內(nèi)電線電覽行業(yè)近來依托智能電網(wǎng)設(shè)及農(nóng)村電網(wǎng)改造等基建工程取得較好成績,但是我國電線電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還是受到非常大的制約。
近年來,中國線纜行業(yè)因產(chǎn)品質(zhì)量問題、誠信問題、融資問題等引發(fā)的嚴(yán)重后果引起社會的廣泛關(guān)注與強(qiáng)烈反響,而相關(guān)違法企業(yè)更是悉數(shù)伏法——輕者罰款,重者治罪。原本不太平靜的中國電線電纜行業(yè)險象頻生,不少企業(yè)特別是中小企業(yè)正面臨“生離死別”。
中國電線電纜市場有7000多家生產(chǎn)企業(yè),主要集中在廣東省、江蘇省、河北省、安徽省、河南、重慶、山東等地。近幾年隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨能源、電力緊張的瓶頸性問題,我國不斷加大對電力方面的投資,使得電線電纜行業(yè)步入了飛躍發(fā)展期。但是由于其行業(yè)巨大的產(chǎn)值和利潤,加上國內(nèi)電纜企業(yè)90%以上的產(chǎn)能集中在低端產(chǎn)品,所以有大量的小企業(yè)進(jìn)入這個行業(yè)。很多小企業(yè)甚至鋌而走險,以次充好,造成這個行業(yè)產(chǎn)品合格率約只有1/3。
目前,世界范圍內(nèi)大力提倡環(huán)保理念,環(huán)保的重要性日益為各國所重視。常規(guī)的電線電纜使用PVC,在其廢棄后焚燒處理時會產(chǎn)生二惡英,掩埋處理時會有鉛化合物的毒性問題等。
因此,市場需要更安全、環(huán)境污染少的環(huán)保電纜。歐洲、美國及日本對與電纜有關(guān)的公害十分重視,其政府不僅對電纜制造過程的排放物進(jìn)行嚴(yán)格的限制,而且對報廢電纜的處理實施了全面的監(jiān)控,迫使電纜廠商用符合環(huán)保要求的材料取代傳統(tǒng)材料,制造環(huán)保型電纜或所謂“清潔電纜”。
歐美等發(fā)達(dá)國家正大力提倡環(huán)保型電纜的使用,我國也加快了環(huán)保型電纜的推廣和使用,如北京、上海明確規(guī)定在其管轄范圍內(nèi)必須使用環(huán)保型電纜。
因此,隨著我國在電線電纜行業(yè)的準(zhǔn)入體系的提高,加上淘汰落后產(chǎn)能政策的出臺,將會有電線電纜企業(yè)相繼被淘汰。
進(jìn)入2013年后,我國的電線電纜行業(yè)將迎來許多發(fā)展機(jī)會,同樣的,壓在電線電纜企業(yè)肩頭的壓力也不可能自動消散。可以說,2013年乃至未來到2016年內(nèi),中國電線電纜行業(yè)的商機(jī)與壓力持久并存。
同時,中國的電線電纜的龐大市場已經(jīng)漸漸浮出水面,如何抓住歷史的機(jī)遇,如何通過自主創(chuàng)新,加大技術(shù)研發(fā)力量以滿足無論是軌道交通還是船舶建設(shè)、港口建設(shè)的需求,才是對中國電線電纜生產(chǎn)企業(yè)的最大考驗。還是那句話,中國電線電纜市場應(yīng)被中國的電線電纜企業(yè)抓住,切勿便宜了國外電線電纜生產(chǎn)企業(yè)。為此,中國的電線電纜企業(yè)應(yīng)該積極聯(lián)合,通過技術(shù)共享、經(jīng)驗共享、資金支持等方式,共同贏得國內(nèi)巨大市場。
中國電線電纜行業(yè)所迎來的商機(jī)主要受惠于我國軌道交通建設(shè)的步伐加快,在“十二五”期間,我國鐵路建設(shè)提速將帶來對機(jī)車電纜、通信和信號電纜等市場的巨大需求,預(yù)計年平均需求將分別達(dá)到16-20萬千米和7-10萬千米;城市軌道交通將產(chǎn)生車輛用電纜年需求2.5-3萬千米;交通用信號電纜年需求1.5-2萬千米??梢?,鐵路運營里程數(shù)的增加,將帶動軌道交通的強(qiáng)勁需求。而與此同時,電線電纜的需求量將會以同樣強(qiáng)勁的勢頭攀升。
2011年,中國電線電纜工業(yè)銷售產(chǎn)值11438億元,首次突破萬億元,增幅高達(dá)28.3%,利潤總額680億元。步入2012年后,1-7月份全國電線電纜工業(yè)銷售產(chǎn)值6715億元,利潤總額281億元,平均利潤只有4.11%,行業(yè)利潤已經(jīng)低于中國電工行業(yè)平均利潤4.88%,相較2011年有明顯的下降。
即便如此,這個利潤還是建立在假冒偽劣、以次充好、短斤少兩的基礎(chǔ)上形成的,這一現(xiàn)象更加說明了中國電線電纜行業(yè)充滿危機(jī)。雖然2013年隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)開辟了廣闊的市場,但企業(yè)內(nèi)部、行業(yè)內(nèi)部發(fā)展形勢不容樂觀。
2013年,中國的電線電纜企業(yè)必須將增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力作為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,貫徹到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各個方面,通過加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,在關(guān)鍵領(lǐng)域掌握更多的自主知識產(chǎn)權(quán),在科學(xué)前沿和戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地。
受整機(jī)市場回落的影響,工程機(jī)械配套件行業(yè)的形勢也不容樂觀,企業(yè)銷量整體下降,流動資金告急,甚至部分企業(yè)由于經(jīng)營方式不合理及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一有被淘汰的可能。因此,從工程機(jī)械配套件企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來講,應(yīng)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整及技術(shù)升級,盡快解決產(chǎn)品同質(zhì)化的問題,實現(xiàn)企業(yè)差異化發(fā)展,以專業(yè)打造企業(yè)力;同時緊跟工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢,圍繞節(jié)能減排、綠色環(huán)保進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,探究零部件節(jié)能實技術(shù),實現(xiàn)一機(jī)多用,通過對零部件的技術(shù)優(yōu)化從而實現(xiàn)整機(jī)的節(jié)能,以過硬的品質(zhì)助力中國工程機(jī)械早日實現(xiàn)強(qiáng)國夢。中國工程機(jī)械零部件市場有著上千億的產(chǎn)值,要是做強(qiáng)做大這塊市場,還需要有更加嚴(yán)格的政策、行業(yè)規(guī)范、企業(yè)自律。
基礎(chǔ)零部件過剩
回顧緊固件等基礎(chǔ)零部件行業(yè)的歷程,可以發(fā)現(xiàn)一種規(guī)律性現(xiàn)象,就是每當(dāng)市場出現(xiàn)旺銷,緊接著必然出現(xiàn)產(chǎn)品飽和,隨后就是宏觀調(diào)控與壓縮,接著又是一輪供不應(yīng)求,廠家再次大上產(chǎn)能,于是產(chǎn)品再次出現(xiàn)飽和,如此周而復(fù)始,緊固件行業(yè)近20年來就是這么過來的。
中國工程機(jī)械行業(yè)核心零部件需要進(jìn)口,而緊固件等基礎(chǔ)零部件產(chǎn)能過剩與原材料暴漲,將同時降臨在緊固件等基礎(chǔ)零部件行業(yè)頭上。大家所說的產(chǎn)能主要是指普通標(biāo)準(zhǔn)件(低于8.8級緊固件)要限制性發(fā)展。
我國工程機(jī)械行業(yè)的持續(xù)的良性發(fā)展為配套件行業(yè)帶來龐大的市場,然而多年來,在利益的驅(qū)動下,假冒偽劣產(chǎn)品充斥工程機(jī)械配件市場。每年各地工商部門都在不斷的查處假冒偽劣配件,一些行業(yè)企業(yè)也都在積極參與揭露造假事件,但各地配件造假風(fēng)盛行。配套件市場主要包含為主機(jī)配套、和維修售后兩部分,整體來看,為主機(jī)配套的,因為主機(jī)廠家在選擇合作伙伴,選擇配套企業(yè)時,都是有著非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求的,基本不存在假冒偽劣的情況,而在工程機(jī)械售后及維修的后市場,配件需求量非常大,產(chǎn)品流通渠道相對發(fā)雜,是假冒偽劣配件的滋生地。用戶分布地區(qū)廣泛,經(jīng)銷商規(guī)模大小不一,配件經(jīng)銷非常不好管理。
零部件國內(nèi)競爭
縱觀國內(nèi),目前工程機(jī)械零部件制造商們?nèi)匀恢皇歉髯悦τ谂荞R圈地,鶴蚌相爭。雖說在傳統(tǒng)機(jī)種,如裝載機(jī)、推土機(jī)等關(guān)鍵零部件配套上,利用自身規(guī)模和營銷手段,有著絕對的競爭優(yōu)勢;但是在諸如攤鋪機(jī)、混凝土機(jī)械上慣用進(jìn)口關(guān)鍵零部件,加之多年來在引進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上的消化吸收和創(chuàng)新。產(chǎn)生了路徑依賴;在一些大型產(chǎn)品、高智能化檔次產(chǎn)品和新興專業(yè)產(chǎn)品上,如220馬力以上推土機(jī)、工程鉆機(jī)等方面,則沒有競爭力;特別是在典型土方設(shè)備挖掘機(jī)上,由于控制技術(shù)及關(guān)鍵零部件制造技術(shù)的匱乏,市場份額幾乎拱手相讓。
我國工程機(jī)械零部件行業(yè)一直存在大企業(yè)不愿干,小企業(yè)干不了的特點。為了解決零部件落后的現(xiàn)狀,徐工機(jī)械、柳工、中聯(lián)重科等國內(nèi)知名工程機(jī)械領(lǐng)軍企業(yè)開始加大零部件研發(fā)力度。徐工集團(tuán)目前正通過旗下上市公司徐工機(jī)械在歐洲收購兩家零部件制造商,一家位于德國,一家位于荷蘭。業(yè)內(nèi)人士稱,徐工集團(tuán)此次并購的兩家歐洲企業(yè)在高端液壓件制造領(lǐng)域擁有核心技術(shù),而這恰恰是國內(nèi)企業(yè)所缺乏的。在關(guān)鍵零部件的核心技術(shù)方面,通過自主研發(fā)形成產(chǎn)業(yè)化的速度太慢,而在國外企業(yè)不景氣的情況下進(jìn)行并購,會是一種更快的途徑。
零部件造假
近年來,中國挖掘機(jī)配件行業(yè)涌現(xiàn)出一批靠制造生產(chǎn)質(zhì)量低下的配件生存的企業(yè),他們的出現(xiàn)直接給一些知名的大品牌、大企業(yè)帶來了危害,因為他們所制造的殘次產(chǎn)品往往還都印有大品牌的公司名字與logo,使得無法辨別真假的客戶上當(dāng)受騙,從而對知名的大品牌產(chǎn)生懷疑,往往客戶上當(dāng)受騙也是受利益驅(qū)動,消費者貪圖配件便宜,往往舍身求其次。
消費者選擇低價的假冒配件,不僅質(zhì)量低下容易損壞,而且重要部件使用假冒品可能還會有危險。提醒廣大消費者在購買挖掘機(jī)配件的時候,一定不能貪圖便宜,一分錢一分貨!當(dāng)然也不是讓您去買那個最貴的,消費者要懂得如何分辨。如果您自己不知道如何辨別挖掘機(jī)配件,那么消費者可以去中國最大的機(jī)械配件商城“國際機(jī)械商城”購買,商城內(nèi)的產(chǎn)品品種齊全、價格優(yōu)惠,而且保證全都是正品。目前,國際機(jī)械商城正在招募機(jī)械企業(yè)免費加盟入駐,如果您是機(jī)械企業(yè),如果您想利用網(wǎng)絡(luò)的神奇為您帶來訂單,那么您就趕快行動吧!
工程機(jī)械零部件市場,仿冒品更是多如牛毛,充斥市場,渾水摸魚。假冒偽劣的挖掘機(jī)配件樣子外觀和真的配件很像,可以內(nèi)在質(zhì)量卻差的太多太多了。工程機(jī)械用戶在選擇購買的時候,有的人會貪圖便宜,購買非正品配件,往往會損壞機(jī)器,零部件市場價格不透明,更是讓一些不法經(jīng)銷商、代理商們有機(jī)可乘。
工程機(jī)械知名企業(yè)斗山、三一都曾用與工商部門聯(lián)合搞過打假行動,最近一起是2013年5月,江蘇連云港市工商局破獲一起假冒斗山挖掘機(jī)配件案,現(xiàn)場查獲假冒斗山部品300余件。一定程度上打假了制假販假的囂張氣焰;小松則采用高科技防偽標(biāo)簽打擊假冒零件。
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