隨著可再生能源發電技術的發展，能夠整合分布式電源的微電網是滿足日益增長的電力需求、節省投資和提高能源利用效率的一種有效途徑。儲能系統作為微電網必要的能量緩沖環節，其作用越來越重要。概述了超級電容器的特征和性能，分析了超級電容器儲能系統的結構和控制原理，并詳細闡述了其在微電網中的應用。基于超級電容器的儲能系統，不僅起到能量緩沖的作用，還能夠提供短時供電、緩沖微電網中負荷波動、均衡微電源輸出、改善微電網電能質量，并且對微電網的經濟性能有重要作用。

當今社會對能源和電力供應的質量以及安全可靠性的要求越來越高，傳統的大電網供電方式由于其本身的缺陷已經不能滿足這種要求。能夠集成分布式發電的新型電網——微電網應運而生，它能夠節省投資、降低能耗、提高系統安全性和靈活性，是未來的發展方向。而作為微電網中必不可少的儲能系統，發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，因為其無可替代的優越性，成為微電網儲能的首選裝置之一。

目前，在我國比較偏遠的山區，架設輸電線路的成本較高，而且即使架設了輸電線路，運行成本也較高，因此實現電氣化有一定的難度。如果利用風力或太陽能發電構建微電網，將電力轉化為超級電容器的電場能儲存起來，待需要時再將電場能轉換為電能供電是非常經濟的，而且不會對環境產生任何破壞。

對于我國大部分農村地區，電網可靠性往往不高，難免出現短時停電，然而提高可靠性需要的成本過高。可以在負荷集中區域建立微電網，在電力正常供應時通過超級電容器儲能系統將電力儲存起來，而在停電時由超級電容器儲能系統供電。即使在我國較發達的城市地區，超級電容器儲能系統也具有重要的作用。超級電容器儲能系統在電力充足時將電力儲存起來，而在電力供應不足時回饋給電網，保證電網負載始終是均衡的。同時，超級電容器儲能系統可以改善電能質量，取代目前使用的UPS，提高重要負載設備如通信設備、計算機和醫療設備等的供電可靠性。

由此可見，既經濟可靠又對環境友好的超級電容器儲能系統是大有市場前景的，研究超級電容器儲能系統在微電網中的應用也符合對環境保護的要求。太陽能、風能和燃料電池等無污染能源儲存在超級電容器中，適時提供電能，不需要投資大的發電站，也不需要復雜的輸送電網，是一種投資少、又能有效應用可再生能源的節能措施。

1超級電容器儲能

1.1超級電容器的特性

超級電容器（supercapacitor），又叫雙電層電容器（ElectricalDouble-LayerCapacitor）、黃金電容、法拉電容，是介于傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能元件，其容量可達幾百至上萬法，比功率是電池的10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、循環壽命長、無污染、零排放等特點。

1）具有超高的容量。超級電容器的容量最大可做到上萬法拉，比同體積的電解電容器容量大2000～6000倍。

2）具有極高的功率密度。超級電容器的功率密度可達到18kW/kg左右，可以在短時間內放出幾百到幾千安的電流。這個特點使得超級電容器非常適合用于短時間高功率輸出的場合。

3）充放電速度快。超級電容器不產生化學反應，可以直接將電力貯存起來，充電所需的時間非常短。超級電容器充電可采用大電流充電，能在幾十秒到數分鐘內完成充電過程，是真正意義上的快速充電。而蓄電池則需要數小時完成充電，采用快速充電也需要幾十分鐘。