图2-21 负荷需求变化

图2-22 微型燃气轮机发电机组响应

微型燃气轮机发电机组中的能量存储，可通过蓄电池存储技术来实现。微型燃气轮机发电机组在能量转换过程中具有较高的旋转惯量，当负荷需求发生变化时（包括有功功率和无功功率），需要较长响应时间，蓄电池除了机组起动预备供应能量外，最大的作用就是协同机组处理负荷的突变。与常规同步发电机组不同，微型燃气轮机发电机组在能量转换过程中，不具备较高的旋转惯量，当负荷需求发生变化时（包括有功功率和无功功率），需要较长响应时间。例如，75kW Honeywell微型燃气轮机运行过程中，功率需求发生50％变化时，响应时间大约为35s。图2-21至图2-23所示为75kW Honeywell微型燃气轮机负荷发生变化时的典型响应。图中，P_L为负荷功率需求；P_S为微型燃气轮机的输出响应；P_L－P_S为通过某些存储方式提供的短缺功率。图2-24和图2-25分别为Honeywell微型燃气轮机发电机组和Capstone微型燃气轮机发电机组带突变负荷能力响应曲线。就微型燃气轮机发电机组本身而言，输出动态电气性能指标较差，为了确保提高微型燃气轮机发电机组供电稳定、可靠，供电质量合乎用户要求，需要额外的能量存储来提高带突变负荷的能力。

图2-23 蓄电池补充能量响应

图2-24 Honeywell负荷突变响应（75kW）

图2-25 Capstone 330负荷突变响应

根据选择机组的工作模式——独立运行模式还是电池连接模式，确定蓄电池与机组连接模式。通常有分开模式和连接模式，可通过系统命令实现连接的通断，默认为分开模式。需要蓄电池连接时，先开启系统电池连接锁；接着通过控制面板输入系统电池连接命令，或通过RS-232远控输入连接命令。(www.daowen.com)

微型燃气轮机发电机组中的储存能量可通过几种方式来实现，比如：蓄电池储存、超导磁能量储存、飞轮和电容储存等。在这些方式中，蓄电池储存技术发展最成熟，并得到了广泛运用，其他几种能量储存形式或者仍处在样机试用阶段；或者不适合大量生产。

目前可充电电池包括：铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢化物-镍蓄电池及锂离子电池等。镉镍蓄电池和氢化物-镍蓄电池在高速放电时，具有较高的自放电率。尽管锂离子电池有较高的比能量，但它的价格昂贵。由于铅酸蓄电池具有良好的性价比，而且比能量也能达到系统设计的要求，因此在这些电池之中，铅酸蓄电池被认为最适合应用于微型燃气轮机发电机组。

对于微型燃气轮机发电系统而言，铅酸电池被用作高速放电，典型应用是100s内将电池的能量放完，放电电流大约为36C（C为蓄电池额定容量）。因此在负荷波动期间，电池必须能承受较高的放电能力。在这种大电流放电情况下，蓄电池损耗增大，输出容量将有所下降。表2-3列出铅酸蓄电池典型放电率与实际释放容量之间的关系。从表2-3中可以看出，额定放电率为10h的铅酸蓄电池，如果在0.2h内完成放电，则只有44％的容量可释放。

表2-3 典型放电率与实际释放容量的关系

实际上，蓄电池高速放电还将导致放电终了电压变化。图2-26示出了铅酸蓄电池在不同的放电率下电压与容量的关系。图2-27示出铅酸蓄电池放电终了电压与放电率的关系。

图2-26 铅酸蓄电池在不同的放电率下电压与容量的关系

图2-27 铅酸蓄电池放电终了电压与放电率的关系

1—容量3.2A·h，23℃ 2—容量1.8A·h，23℃ 3—容量3.2A·h，20℃ 4—容量1.8A·h，20℃