描述

　　2016-2022年我國超級電容器細分產(chǎn)品規(guī)模預測

超級電容器的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

　　1、超級電容器在太陽能能源系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　太陽能源的利用最終歸結(jié)為太陽能利用和太陽光利用兩個方面,。太陽能發(fā)電分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電,，其中光伏發(fā)電就是利用光伏電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電不論在轉(zhuǎn)化效率,、設(shè)備成本和發(fā)展前景尚都遠遠強于光熱發(fā)電,。自從實用型多晶硅的光伏電池問世以來，世界上就便開始了太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用,。

　　目前,，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)有三個發(fā)展方向：獨立運行、并網(wǎng)型和混合型光伏發(fā)電系統(tǒng),。在獨立運行系統(tǒng)中,，儲能單元一般是必須有的，它能將由日照時發(fā)出的剩余電能儲存起來供日照不足或沒有日照時使用,。目前,，國際光伏能源產(chǎn)業(yè)的需求開始由邊遠農(nóng)村和特殊應(yīng)用向并網(wǎng)發(fā)電與建筑結(jié)合供電的方向發(fā)展，光伏發(fā)電已有補充能源向替代能源過渡,。國內(nèi)光伏能源系統(tǒng)仍主要是用在邊遠的無電地區(qū)和城市路燈、草坪燈,、庭院燈,、廣告牌等獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。通過蓄電池組構(gòu)成的儲能系統(tǒng),，能夠熨平太陽光照強度波動導致的電能波動,，還可以補償電網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓驟降或突升，但是由于其充放電次數(shù)有限,、大電流充放電時間較慢等因素,，因此其使用壽命較短，成本較高,。因此,，在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中采用超級電容器組將使其并網(wǎng)發(fā)電更具有可行性,。

　　2、超級電容器在風力發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用分析

　　風力發(fā)電作為當前發(fā)展最快的可再生能源發(fā)電技術(shù),，具有廣闊的應(yīng)用前景,。但是，風能是一種隨機變化的能源,，風速變化會導致風電機組輸出功率的波動,，對電網(wǎng)的電能質(zhì)量會產(chǎn)生影響。

　　目前,，風電有功功率波動多采用直接調(diào)節(jié)風力渦輪機運行狀態(tài)的方法來平緩其輸出功率,，但是該方法的功率調(diào)節(jié)能力有限；無功功率波動通常采用并聯(lián)靜止無功補償裝置進行無功調(diào)節(jié),，但無功補償裝置無法平抑有功功率波動,。通過附加儲能設(shè)備，既可以調(diào)節(jié)無功功率,、穩(wěn)定風電場母線電壓,，又能在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)有功功率。而風力發(fā)電研究表明位于0.01Hz-1Hz的波動功率對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響最大,，平抑該頻段的風電波動對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響最大,，平抑該頻段風電波動采用較短時間的能量儲存就可以達到目的，因此能夠?qū)崿F(xiàn)短時能量存儲的小容量儲能設(shè)備對風力發(fā)電的應(yīng)用價值很高,。超級電容器因其具有數(shù)萬次以上的充放電循環(huán)壽命,、大電流充放電特性，能夠適應(yīng)風能的大電流波動,，它能在白天陽光充足或風力強勁的條件下吸收能量,，在夜晚或風力較弱時放電，從而能夠熨平風電的波動,，實現(xiàn)更有效的并網(wǎng),。

　　3、超級電容器在新能源汽車發(fā)展中機遇

　　在新能源汽車領(lǐng)域,，超級電容器可與二次電池配合使用,，實現(xiàn)儲能并保護電池的作用。通常超級電容器與鋰離子電池配合使用,，二者完美結(jié)合形成了性能穩(wěn)定,、節(jié)能環(huán)保的動力汽車電源，可用于混合動力汽車及純電動汽車,。鋰離子電池解決的是汽車充電儲能和為汽車提供持久動力的問題,，超級電容器的使命則是為汽車啟動、加速時提供大功率輔助動力,，在汽車制動或怠速運行時收集并儲存能量,。超級電容器在汽車減速,、下坡、剎車時可快速回收并存儲能量,，將汽車在運行時產(chǎn)生的多余的不規(guī)則的動力安全轉(zhuǎn)化為電池的充電能源,，保護電池的安全穩(wěn)定運行；啟動或加速時,，先由電池將能量轉(zhuǎn)移入超級電容器,，超級電容器可在短時間內(nèi)提供所需的峰值能量。

　　在國內(nèi)涉足新能源汽車的廠商中,，已有眾多廠商選擇了超級電容器與鋰離子電池配合的技術(shù)路線,。例如安凱客車的純電動客車、海馬并聯(lián)純電動轎車Mpe等車型采用了鋰離子電池/超級電容器動力體系,；廈門金龍旗下的廈門金旅生產(chǎn)的45輛油電混合動氣公交車采用了720套全球領(lǐng)先的超級電容器廠商——美國MAXWELL公司的超級電容器模組,，該45輛混合動力公交車于2008年下半年投入杭州運營，因節(jié)油效果明顯受到贊譽,。2009年4月22日,，MAXWELL公司公告稱收到了來自三家中國領(lǐng)先的運輸巴士生產(chǎn)商總價值約1，350萬美元的BOOSTCAP（R）超級電容器模組采購訂單,。MAXWELL公司預計,，目前已有超過150輛混合動力巴士采用了該公司的超級電容器，到2009年底將達到1000輛以上,。

　　4,、智能分布式電網(wǎng)系統(tǒng)

　　4.1、超級電容器在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究分析

　　當今社會對能源和電力供應(yīng)的質(zhì)量以及安全可靠性的要求越來越高,，傳統(tǒng)的大電網(wǎng)供電方式由于其本身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求,。能夠集成分布式發(fā)電的新型電網(wǎng)——微電網(wǎng)應(yīng)運而生，它能夠節(jié)省投資,、降低能耗,、提高系統(tǒng)安全性和靈活性，是未來的發(fā)展方向,。電容作為微電網(wǎng)中必不可少的儲能系統(tǒng),，發(fā)揮著十分重要的作用。超級電容器作為一種新型的儲能器件,，以其無可替代的優(yōu)越性，成為微電網(wǎng)（Microgrid）儲能的首選裝置之一,。微電網(wǎng)由微電源,、負荷、儲能以及能量管理器等組成,。儲能在微電網(wǎng)中發(fā)生作用的形式有：接在微電源的直流母線上,、包含重要負荷的饋線上或者微電網(wǎng)的交流母線上,。其中，前兩種可稱為分布式儲能,，最后一種叫做中央儲能,。當并網(wǎng)運行時，微電網(wǎng)內(nèi)的功率波動由大電網(wǎng)進行平衡,，此時儲能處于充電備用狀態(tài),。當微電網(wǎng)由并網(wǎng)運行切換到孤網(wǎng)運行時，中央儲能立即啟動,，彌補功率缺額,。微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行時負荷的波動或者微電源的波動則可以由中央儲能或者分布式儲能平衡。其中,，微電源的功率波動有兩種平衡方式,，將分布式儲能和需要儲能的微電源并聯(lián)接在某饋線上，或者將儲能直接接入該微電源的直流母線上,。

　　1）提供短時供電

　　微電網(wǎng)存在兩種典型的運行模式：正常情況下,，微電網(wǎng)與常規(guī)配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，稱為并網(wǎng)運行模式,；當檢測到電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時,，微電網(wǎng)將及時與電網(wǎng)斷開從而獨立運行，稱為孤網(wǎng)運行模式,。微電網(wǎng)往往需要從常規(guī)配電網(wǎng)中吸收部分有功功率,，因而微電網(wǎng)在從并網(wǎng)模式向孤網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換時，會有功率缺額,，安裝儲能設(shè)備有助于兩種模式的平穩(wěn)過渡,。

　　2）用作能量緩沖裝置

　　由于微電網(wǎng)規(guī)模較小，系統(tǒng)慣性不大,，網(wǎng)絡(luò)及負荷經(jīng)常發(fā)生波動就顯得十分嚴重,，對整個微電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成影響。我們總是期望微電網(wǎng)中高效發(fā)電機（如燃料電池）始終工作在它的額定容量下,。但是微電網(wǎng)的負荷量并非整日保持不變,，相反，它會隨著天氣變化等情況發(fā)生波動,。為了滿足峰值負荷供電,，必須使用燃油、燃氣的調(diào)峰電廠進行高峰負荷調(diào)整,，由于燃料價格很高,，這種方式的運行費用太昂貴。超級電容器儲能系統(tǒng)可以有效地解決這個問題,，它可以在負荷低落時儲存電源的多余電能,，而在負荷高峰時回饋給微電網(wǎng)以調(diào)整功率需求,。超級電容器功率密度大、能量密度高的特性使它成為處理尖峰負荷的最佳選擇,，而且采用超級電容器只需存儲與尖峰負荷相當?shù)哪芰俊?/p>

　　3）改善微電網(wǎng)的電能質(zhì)量

　　儲能系統(tǒng)對微電網(wǎng)電能質(zhì)量的提高起到了十分重要的作用,。通過逆變器控制單元，可以調(diào)節(jié)超級電容器儲能系統(tǒng)向用戶及網(wǎng)絡(luò)提供的無功及有功,，從而達到提高電能質(zhì)量的目的,。由于超級電容器可快速吸收、釋放大功率電能,，非常適宜將其應(yīng)用到微電網(wǎng)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置中,，用來解決系統(tǒng)中的一些暫態(tài)問題，如針對系統(tǒng)故障引發(fā)的瞬時停電,、電壓驟升,、電壓驟降等問題，此時利用超級電容器提供快速功率緩沖,，吸收或補充電能,，提供有功功率支撐進行有功或無功補償，以穩(wěn)定,、平滑電網(wǎng)電壓的波動,。

　　4）智能分布式電網(wǎng)系統(tǒng)超級電容器必不可少

　　從智能電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢看，智能分布式電網(wǎng)系統(tǒng)將是未來電網(wǎng)系統(tǒng)的主流,。而要實現(xiàn)智能分布式電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建,，則必須具有分布式的儲能裝置和中央儲能裝置等緩沖設(shè)備。在能源產(chǎn)生過程不穩(wěn)定的情況下,，需要一個緩沖器來存儲能量,。在能源產(chǎn)生的過程是穩(wěn)定的而需求是不斷變化的情況下，也需要使用儲能裝置,。燃料電池與風能或太陽能不同,，只要有燃料，它就能夠持續(xù)輸出穩(wěn)定的電能,。然而,，負荷需求隨著時間的變化有很大的不同。如果沒有儲能裝置,，燃料電池就要做得很大以滿足峰值能量需求,，成本顯得過高。通過將過剩的能量存儲在儲能裝置中,，就可以在短時間內(nèi)通過儲能裝置提供所需的峰值能量,。

　　在分布式電網(wǎng)系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)的暫態(tài)沖擊在所難免，而超級電容器的優(yōu)越性能,，使其可以降低暫態(tài)沖擊對整個系統(tǒng)性能的影響。因此,，在未來的智能分布式電網(wǎng)系統(tǒng)中,，超級電容器組儲能系統(tǒng)必不可少。

　　4.2,、超級電容器在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景

　　理想的供電電壓應(yīng)該是純正弦波形,，具有標稱的幅值和頻率。然而,，由于供電電壓的非理想性,、線路的阻抗、供電系統(tǒng)所承受的各種擾動,、負荷的時變性與非線性等,，供電電壓常常呈現(xiàn)各種各樣的電能質(zhì)量問題。電壓型電能質(zhì)量問題通常表現(xiàn)為幅值或波形的異常：電壓暫降,、三相不平衡,、電壓波動與閃變、諧波及頻率變動等,。在所有的這些電能質(zhì)量問題中,，電壓暫降和電壓短時中斷對用電設(shè)備所造成的危害尤其嚴重，短短幾個周期的電壓暫降都可能嚴重影響設(shè)備的正常工作,。在歐美發(fā)達國家,，電壓暫降一次的經(jīng)濟損失可以達到幾百萬美元，而電壓短時中斷的后果更加嚴重,。目前,，電壓暫降已經(jīng)上升為最重要的電能質(zhì)量問題。在對電能質(zhì)量的諸多問題投訴中,，由電壓暫降引起的用戶投訴占總投訴量的80%以上,，而由諧波、開關(guān)操作過電壓等引起的電能質(zhì)量問題投訴不到20%,。換個角度考慮,，電壓暫降和短時中斷之所以危害很大，就是因為很多用電設(shè)備對其太過敏感,。降低設(shè)備對電壓暫降和短時中斷的敏感度,，提高其抗擾動的能力，就可以讓用戶把損失降到最小,，甚至可以完全避免由于電壓暫降和短時中斷所帶來的損失,。

　　目前，解決方法主要有加裝UPS電源、多路供電,、加裝DVR（動態(tài)電壓恢復器）等,。在這幾種措施中，大功率UPS的造價太高,，多路供電也不能完全避免電壓暫降和短時中斷所造成的損失,，DVR（動態(tài)電壓恢復器）的研究在中國才剛剛起步。從提高負荷抗干擾的能力考慮,，可以根據(jù)用戶的需求來定制不同的裝置,，這就是所謂的用戶電力技術(shù)。用戶電力技術(shù)是20世紀90年代開發(fā)的新技術(shù),，是指把大功率電力電子技術(shù)和配電自動化技術(shù)綜合起來,，以用戶對電力可靠性和電能質(zhì)量要求為依據(jù)，為用戶配置所需要的電力,。這其中的主要產(chǎn)品有固態(tài)斷路器+靜態(tài)補償器（STATCOM）,、動態(tài)電壓恢復器（DVR，DynamicVoltageRestorer）等,，可以解決電壓暫降,、凸起、瞬時間斷等配電系統(tǒng)擾動所引起的的各種問題,。

　　當前針對電壓補償?shù)募夹g(shù)產(chǎn)品主要有DVR（動態(tài)電壓恢復器）和UPQC（統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器,，動態(tài)電壓恢復器（DVR）和有源濾波器（APF））。世界上第一臺DVR（動態(tài)電壓恢復器）裝置由美國西屋公司研制成功,，并于1997年8月在美國Duke電力公司投入運行,。APF并聯(lián)于線路，而DVR串聯(lián)于線路,，這樣做的目的是APF專注于電流型電能質(zhì)量問題的治理,，而DVR則專注于電壓型電能質(zhì)量問題。兩裝置共用儲能單元和能量接口,，都可以單獨運行實現(xiàn)其自身的功能,。

　　目前的困難在于，傳統(tǒng)的儲能裝置難以快速響應(yīng)這種電能的暫態(tài)波動,。而通過加入超級電容器組,，就能夠較為順利的解決上述技術(shù)難題。因此,，作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)最核心端口的用戶電能質(zhì)量問題的解決,，該設(shè)備具有廣闊的市場前景。

　　5,、分布式儲能系統(tǒng)

　　5.1,、電力儲能系統(tǒng)的分類及主要作用

　　20世紀80年代以來,，世界電力工業(yè)開始電力體制改革，其核心就是實現(xiàn)電力企業(yè)的私有化和構(gòu)建競爭性電力市場,。電力市場是電力系統(tǒng)中的發(fā)電,、輸電、供電,、用電各部分組織協(xié)調(diào)運行并進行電力交易的綜合體,。

　　1992年，電力部正式提出建立國內(nèi)的電力市場,。隨著中國電力體制改革的進一步深化，電力行業(yè)被重組為兩大電網(wǎng)公司和五大發(fā)電公司,，國家電力監(jiān)管會正式掛牌運轉(zhuǎn),，電力市場正在逐步形成。

　　電能作為商品,，電能質(zhì)量自然就成為其重要的特征參數(shù),。IEEE給出電能質(zhì)量問題的一般解釋為：在供電過程中導致電氣設(shè)備出現(xiàn)誤操作或故障損壞的任何異常現(xiàn)象,。電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量,、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量,，涉及到電壓,、頻率、波形和三相平衡等方面的用電可靠性,、連續(xù)性,、可操作性等方面。

　　目前,，美國西屋電氣公司,、德國西門子公司、日本三菱電氣公司,、瑞典ABB公司等各大電力設(shè)備制造商都制造出相應(yīng)的產(chǎn)品,。電壓是電能質(zhì)量的重要指標之一，影響電能質(zhì)量的電壓干擾,，主要包括電壓偏移,、三相不平衡、電壓波動與閃變,、電壓的諧波分量,、電壓跌落和瞬時斷電等。

　　在提高電能質(zhì)量的過程中,，儲能系統(tǒng)正起著越來越大的作用,。根據(jù)容量大小的區(qū)別,，儲能系統(tǒng)的主要作用也各有不同。

　?。?）大型儲能系統(tǒng)：主要用作電力網(wǎng)的可調(diào)節(jié)發(fā)電電源,，對電力網(wǎng)進行控制和調(diào)節(jié)，如頻率控制,、備用容量控制,、動態(tài)快速響應(yīng)、削峰填谷調(diào)平負荷以及防止系統(tǒng)解列和瓦解等,。

　?。?）中型儲能系統(tǒng)：主要用于大功率遠距離輸變電系統(tǒng)，其主要功能有提高輸電穩(wěn)定性,、維持電壓穩(wěn)定,、抑制諧波、調(diào)節(jié)負荷等,。

　?。?）小型儲能系統(tǒng)：主要用于調(diào)節(jié)電能質(zhì)量和提高供電可靠性，其主要功能有電壓控制,、抑制電壓波動與閃變,、抑制電壓下跌、瞬時斷電供電等,。

　　6,、超級電容在軍用設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用

　　在移動通信基站、衛(wèi)星通信系統(tǒng),、無線電通信系統(tǒng)中,，都需要有較大的脈沖放電功率，而超級電容器所具有的高功率輸出特性,，可以滿足這些系統(tǒng)對功率的要求,。

　　另外，激光武器也需要大功率脈沖電源,，若為移動式的,，就必須有大功率的發(fā)電機組或大容量的蓄電池，其重量和體積會使激光武器的機動性大大降低,。超級電容器可以高功率輸出并可在很短時間內(nèi)充足電,，是用于激光武器的最佳電源。另外,，超級電容器還可以用于戰(zhàn)術(shù)性武器（電磁炸彈）中,，作為炸彈發(fā)電機（FCC）的核心部件。

　　7,、在城市軌道交通中應(yīng)用研究分析

　　與道路,、航空等交通方式相比,，軌道交通運輸具有運量大、定時,、安全,、環(huán)保、節(jié)能等顯著優(yōu)點,。在全球倡導保護環(huán)境,、防止地球溫暖化的今天，軌道交通的環(huán)保,、節(jié)能的優(yōu)點已越來越受到人們的重視,，今后應(yīng)大力發(fā)展軌道公共交通已成為世界各國的共識。

　　從20世紀80年代開始,，隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,，交流牽引傳動技術(shù)開始在軌道交通車輛上得到應(yīng)用，并迅速得到普及,。軌道交通車輛采用交流傳動技術(shù)后，再生制動成為列車常用制動時的主要制動方式,，由于再生制動能量可供相同供電區(qū)間內(nèi)的其他力行狀態(tài)的列車利用,，這就進一步降低了列車的運行能耗，使軌道交通在節(jié)能運行方面的優(yōu)勢越發(fā)突出,。然而,，再生制動的前提是線路上必須有足夠的負載來吸收再生能量，否則就容易造成再生制動的列車受電弓電壓升高超過允許值,，引發(fā)主電路斷開,，導致再生制動失效的現(xiàn)象發(fā)生。近年,，隨著2次電池,、飛輪、超級電容（EDLC）,、超導等儲能技術(shù)的發(fā)展,，如何利用儲能技術(shù)來解決列車制動失效、改善列車受電弓電壓,、節(jié)約列車運行能量等問題得到世界軌道交通界的廣泛關(guān)注,。

　　目前國內(nèi)外常采用在地面牽引變電所內(nèi)設(shè)置再生制動能量吸收裝置解決該問題，其中電阻耗能型吸收裝置應(yīng)用較為普遍,，該裝置僅將制動能量消耗,，未將能量加以利用，且只解決了網(wǎng)壓升高問題卻沒有考慮網(wǎng)壓下降的問題,。若采用儲能裝置將制動能量儲存起來,，并在列車起動取流時將所儲存能量釋放至電網(wǎng),，減少直流電網(wǎng)電流，則網(wǎng)壓波動問題將迎刃而解,。

　　儲能裝置的儲能方式有多種,，如飛輪儲能、蓄電池儲能及超級電容器儲能等,。通過各種儲能方式的比較,，提出車載超級電容儲能裝置來解決以上問題?？紤]到列車制動能量較大,，而超級電容組的吸收能力有限，因此為保證網(wǎng)壓穩(wěn)定,，采用以電容吸收為主,，電阻消耗為輔的吸收方案。該儲能裝置若能成功應(yīng)用到城市軌道交通中,，在合理解決網(wǎng)壓波動問題的基礎(chǔ)上,，必能創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益，因此對城市軌道交通儲能裝置的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義,。

　　8,、超級電容在運動控制領(lǐng)域的應(yīng)用

　　在現(xiàn)代高層建筑中，電梯的耗能僅次于空調(diào),。以往的電梯采用機械制動的方法,，將這部分能量以熱的形式散發(fā)掉，這不但浪費,，而且多余熱量使機房溫度升高,，增加散熱的負擔和成本。如果能夠回收多余的動能及勢能,，電梯系統(tǒng)真正消耗的能量就只限于電能轉(zhuǎn)換中的損耗和機械損耗,，其中主要包括變頻器、牽引電機及其機械損耗,。

　　因此,，在電梯設(shè)計、配置中最迫切需要解決的問題是要全面考慮節(jié)能措施,。采用節(jié)能環(huán)保型電梯是未來節(jié)能建筑領(lǐng)域的必然趨勢,。通過分析電梯系統(tǒng)的運動特性，我們可以發(fā)現(xiàn)節(jié)能的方向：電梯在升降過程結(jié)束時,，經(jīng)常會有制動剎車,，產(chǎn)生巨大的制動電流，這是可以回收的,；另外,，在建筑高層,，電梯和電梯使用者都具有很大的勢能，也可以進行回收,。由于超級電容器具有大電流充放電等優(yōu)良的特性,，可在電梯系統(tǒng)中作為能量回收裝置回收能量。

　　超級電容器還可以應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的通風,、空調(diào),、給排水系統(tǒng)中，作為啟動裝置,。另外,，超級電容器還可以應(yīng)用于電站、變流以及鐵路系統(tǒng)中,，包括電磁閥門控制系統(tǒng),、配電屏分合閘、鐵路的岔道控制裝置等,。

　　作為能源最大消耗者之一的港口機械設(shè)備,，港口機械如場橋、岸橋中的吊具載運貨物上升時需要很大的能量,，而下降時自動產(chǎn)生的勢能很大,，這部分勢能在傳統(tǒng)機械設(shè)備中沒有得到合理利用。除了在固定港口機械設(shè)備中,，在流動機械中也同樣存在上述問題。通過采用超級電容器,，能夠?qū)崿F(xiàn)上升過程中的制動能量回收,，下降過程中的勢能回收。

　　超級電容器能用作飛機上柴油機啟動系統(tǒng)工作電源的輔助電源,，能提供飛機發(fā)動機瞬間所需的沖擊大電流,，另外還可以解決422系列電源車啟動飛機瞬間功率不足的問題，從而在啟動瞬間對直流電源車發(fā)電系統(tǒng)尤其是內(nèi)燃機具有很大的保護作用,。

　　總之,，超級電容器能用于優(yōu)化主要的運動控制系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)性能，實現(xiàn)節(jié)能的目標,。

　　附：超級電容器目前已有主要應(yīng)用案例

　　1.純電動車或混合電動車

　　超級電容器純電動汽車,，每隔2-3英里就會在指定的充電站---兼具公交車站的功能---進行充電，只需幾分鐘,，位于公交車座位下的超級電容器就充電完成了,。超級電容器公交車也可以從剎車系統(tǒng)中獲取能量，這類公交車使用的電力比無軌電車少40%,，能耗僅為燃油車的1/3,。

　　混合電動汽車采用多能源系統(tǒng)提供動力,，以燃油發(fā)動機作為主要動力，以二次電源作為輔助動力,?；旌想妱悠囎畲蟮膬?yōu)點就是在加速期間或爬坡時，要從由電池和超級電容組成的能量儲存系統(tǒng)吸取電力,，當車輛的動力需求較低時,，該能量儲存系統(tǒng)被充電。這樣不僅增加了能量效率,，而且車輛能夠通過再生制動,，在減速時能量重新回收，加速時付出,，即省了油又減少了污染,。混合電動汽車能節(jié)油30％~50％,，減少污染70％~90％,。

　　2.車輛低溫啟動

　　超級電容器與蓄電池并聯(lián)應(yīng)用可以提高機車的低溫啟動性能。在提高汽車在冷天的起動性能（更高的起動轉(zhuǎn)矩）,，超級電容器具有非常重要的意義,。在-20℃時，由于蓄電池的性能大大下降,，很可能不能正常啟動或需多次啟動才能成功,，而超級電容器可以在-40℃與蓄電池并聯(lián)時則僅需一次點火，其低溫優(yōu)點非常明顯,。

　　3.軌道車輛能量回收

　　在城市軌道交通工程中,，車輛的制動方式為電制動（再生制動）加空氣制動,，運行中以電制動為主,，空氣制動為輔,。列車在運行過程中，由于站間距較短,，列車啟動,、制動頻繁，制動能量相當可觀,。超級電容器應(yīng)用于軌道車輛中,，在軌道車輛制動的時候，回收制動能量,，存儲于超級電容器中,，當車輛再加速時，超級電容器將這些能量釋放出來，節(jié)省了30％的能量,。

　　4.航空航天

　　超級電容器為為飛機開啟門提供爆發(fā)動力,，使用壽命可達25年，140000飛行小時,，已經(jīng)通過空中客車公司資質(zhì)證明,，于2004年測試，設(shè)計產(chǎn)品是BCAP0140,。在地面上,，正常操作和緊急操作時，門必須被打開,，在飛行時,，門必須被關(guān)上并鎖緊，滑道必須在緊急情況被需要的時候膨脹,。

　　5.電動叉車

　　現(xiàn)在混合動力叉車及電動叉車大都采用由超級電容器作為驅(qū)動傳動機構(gòu),，傳送和接收峰值功率，進行能量回收,，節(jié)省燃料,，實現(xiàn)更長工作時間。

　　6.起重機

　　利用大容量超級電容器,，可以短周期大電流充電和放電,，在起動時能迅速大電流放電，下降時能迅速大電流充電,，將能量吸收,，起到節(jié)能環(huán)保的作用。

　　7.太陽能

　　隨著地球資源的日益貧乏,，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高,，各種安全和污染隱患是無處不在。太陽能作為一種“取之不盡,，用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受到重視,。將超級電容器和太陽能結(jié)合使用,，其應(yīng)用前景非常廣闊。

　　8.電動工具

　　電動工具一般需要能夠提供瞬間高功率及長壽命,，并且要求快速充電,。裝有超級電容器的電動工具電源裝置能使?jié)M足應(yīng)用的需求性能。超級電容器一次充電能滿足100次的切割工作,。而且這種設(shè)備還要求不帶電線外供電,，方便攜帶。

　　9.電動玩具

　　在電子玩具中,，有些常要求瞬時大電流,，而電池無法提供,，將超級電容器與電池組合可以解決此問題，超級電容器也可以作為電源對電子玩具供電,，不僅降低使用成本而且減輕質(zhì)量,。

　　11.UPS（UninterruptiblePowerSupply）不間斷電源

　　UPS起作用往往是在掉電或電網(wǎng)電壓瞬時塌波的最初幾秒到幾分鐘內(nèi)起決定作用，需要蓄電池在這段時間提供電能,，蓄電池自身的缺點需定期維護,、壽命短，使UPS在運行時需要時刻檢測蓄電池的狀態(tài),。在數(shù)據(jù)保護的備份系統(tǒng)中,，需UPS提供的時間相對很短。超級電容的優(yōu)勢尤為明顯,，其輸出電流幾乎沒有延遲地上升到高達數(shù)百安培甚至上千安培,，而且可以快速地充電，在很短的時間內(nèi)就可以實現(xiàn)能量存儲,，而且具有5萬次循環(huán)壽命,，十年不需要護理，使UPS真正實現(xiàn)免維護,。

　　12.電信

　　電信工業(yè)采用超級電容器是一種新穎的應(yīng)用,，結(jié)合超級電容器電子電路開發(fā)的電能超高速緩沖存儲器（Powercache）儲能模式，創(chuàng)造一種模仿48V電池工作的裝置,，它只提供幾秒鐘的備用電源,。同時，它還橋接長期電源,。這種以超級電容器技術(shù)為基礎(chǔ)的電信產(chǎn)品具有十分卓越的優(yōu)點——不須維修地工作10年,，能快速再充電和抗干擾能力強。