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儲能技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展
日期:2021-01-04   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
通過對相關(guān)一系列儲能技術(shù)進(jìn)行分析和研究,就能對我國電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中的狀況進(jìn)行全面的了解。通過運(yùn)用新能源,能科學(xué)有效的處理能源大規(guī)模缺乏這一問題。在對系統(tǒng)自身穩(wěn)定性進(jìn)行加強(qiáng)的基礎(chǔ)上,還能對其全面性給予保證,進(jìn)一步提高功率在波動過程中的指令,加強(qiáng)電能質(zhì)量,對出現(xiàn)的問題進(jìn)行科學(xué)處理?,F(xiàn)階段無論是儲能系統(tǒng)的前期規(guī)劃,還是中期進(jìn)行推動的過程,都能加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性,對資源配置進(jìn)行不斷優(yōu)化的基礎(chǔ)上,還能保證不同場合的儲能系統(tǒng)都能得到科學(xué)有效的運(yùn)用。

1儲能技術(shù)的主要概念


石油、煤等化工能源作為世界上僅存的幾種不可再生能源,在人類社會不斷的生產(chǎn)活動中對于其數(shù)量的需求不斷增多,開采力度也在不斷增加,在全球范圍內(nèi)這些不可再生能源的數(shù)量正在急劇減少。為了能夠解決這一能源危機(jī),當(dāng)前對于新能源的開發(fā)需求逐漸增加,并且隨著科技的不斷發(fā)展,這些新能源技術(shù)在被開發(fā)的過程中也隨即應(yīng)用到了電力系統(tǒng)中,主要的內(nèi)容就是滿足居民日常的用電需求,發(fā)電、輸電以及配電的調(diào)整和調(diào)度。新能源的產(chǎn)生方式通常都是借助風(fēng)力、水力等自然界可以借助的能源,但是從穩(wěn)定性來說,這些發(fā)電的方式都會受到自然因素的影響,在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中常常會有一定的波動性和間歇性。目前對于這些能源的調(diào)控方式還是存在一定的難度的,同時這些技術(shù)還會給電力系統(tǒng)的安全性帶來一定的風(fēng)險,所以為了能夠解決這一個問題,儲能技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生,能源的利用效率也大大提高。

2在電力工程領(lǐng)域中對儲能技術(shù)的典型應(yīng)用

2.1在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用

在現(xiàn)代化社會不斷發(fā)展中,儲能技術(shù)的出現(xiàn)改變了穩(wěn)定控制電力系統(tǒng)的思維方式,而且隨著電力工程領(lǐng)域越來越廣泛地運(yùn)用到儲能技術(shù),也為現(xiàn)代化建設(shè)創(chuàng)造了有利條件。而在電力工程領(lǐng)域中比較典型的對儲能技術(shù)的應(yīng)用,是其在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用。使用傳統(tǒng)的PSS,通過利用發(fā)動機(jī)的附加磁對抑制系統(tǒng)的局部震蕩可起到良好的控制效果,但是如果對大型復(fù)雜互聯(lián)電力系統(tǒng)在工作中產(chǎn)生的區(qū)域間多模式低頻振蕩問題,利用傳統(tǒng)的PSS發(fā)動機(jī)附加磁對其進(jìn)行控制可能會得不到預(yù)期效果。究其原因主要是PPS發(fā)揮其作用離不開發(fā)電機(jī)組的勵磁控制,但是可能在某一條輸電線路中最有效的控制部位和控制點(diǎn)之間存在較大的距離,因此得到的效果不盡人意。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電力系統(tǒng)會導(dǎo)致機(jī)組間出現(xiàn)震蕩,動態(tài)功率可能會因?yàn)槿魏我粋€微小的干擾而出現(xiàn)不平衡,但是如果儲能裝置的容量足夠且具有較快的響應(yīng)速度,便可以主動對其進(jìn)行控制,保證系統(tǒng)功率在任何情況下都能實(shí)現(xiàn)平衡。假如在系統(tǒng)運(yùn)行中,發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)不會同時和電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置產(chǎn)生作用,便能對其最有效的部位實(shí)現(xiàn)最方便的運(yùn)用。而該控制裝置產(chǎn)生的控制量可以對系統(tǒng)震蕩的源頭直接發(fā)生作用,因此大型互聯(lián)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制中對儲能技術(shù)的有效應(yīng)用,是現(xiàn)代化科技進(jìn)一步發(fā)展的重要推動力量。

2.2電化學(xué)儲能分析

對于化學(xué)儲能而言,通過和其他相關(guān)儲能設(shè)備進(jìn)行比較可知,機(jī)動性相對來說比較好,并且在一定程度上具有著相對來說比較快的反應(yīng)速度,能力比較高等,再加上循環(huán)效率上也是較為獨(dú)特的。所以在大多數(shù)化學(xué)裝置中都能獲得比較好的應(yīng)用。通過研究重點(diǎn)領(lǐng)域中化學(xué)技術(shù),合理的運(yùn)用鋰電池以及鉛酸電池,對化學(xué)儲能的應(yīng)用性進(jìn)行不斷的提高?,F(xiàn)階段由于我國化學(xué)儲能占的比例不是很高,大部分技術(shù)都是由國外部分公司進(jìn)行壟斷的,我國也正在加緊新材料研究實(shí)驗(yàn),鈉離子電池和鋰硫電池已經(jīng)進(jìn)入技術(shù)攻堅(jiān)階段,但目前主要任務(wù)還是通過新技術(shù)的開發(fā)和利用不斷降低鋰電池成本,進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)儲能中的商業(yè)潛力,提高在國際市場的話語權(quán)。

2.3 儲能技術(shù)在太陽能系統(tǒng)的應(yīng)用

太陽能系統(tǒng)分為光伏系統(tǒng)和光熱系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)都是能直接將太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能。光熱技術(shù)能夠?qū)⑻柲茏鳛榘l(fā)熱源,通過有效的供冷和制熱進(jìn)行光熱發(fā)電??梢酝ㄟ^供暖、制熱以及加工發(fā)電與化學(xué)燃料的相關(guān)反應(yīng)使化學(xué)燃料發(fā)電的效率增強(qiáng),同時進(jìn)一步對太陽能進(jìn)行調(diào)節(jié),讓其在時間和空間上達(dá)到平衡,使其長期和短期的應(yīng)用能力增強(qiáng)。雖然這種方式不能滿足所有用戶的需求,但是可以通過間歇性的供電,使用戶的需求得以滿足。

2.4在脈沖功率系統(tǒng)中的應(yīng)用

在脈沖功率系統(tǒng)中對儲能技術(shù)的應(yīng)用,也比較典型。脈沖功率系統(tǒng)主要包括開關(guān)、負(fù)載、儲能單元、低功率能源、波形調(diào)制等,而開關(guān)、儲能單元、低功率能源、波形調(diào)制都是脈沖功率源,要求脈沖功率源向高輸出功率、高儲能密度、高功率密度、高重復(fù)率的方向發(fā)展。合理的減小儲能期間的體積、重量對脈沖系統(tǒng)的意義重大。為進(jìn)一步提升存儲功率,應(yīng)有效的結(jié)合傳統(tǒng)儲能器件、設(shè)備與新型的儲能技術(shù)深入研究,當(dāng)前已經(jīng)投入使用的儲能器主要有慣性、靜電、電感等儲能型儲能器。

2.5在不同供電場所對儲能系統(tǒng)的應(yīng)用

結(jié)合不同供電場所就要使用不同的儲能系統(tǒng),例如:電力調(diào)頻調(diào)壓系統(tǒng)等,一定要結(jié)合實(shí)際狀況科學(xué)選擇,由于電力系統(tǒng)的不同,所以要對功率進(jìn)行科學(xué)有效的調(diào)節(jié),另外還要對長期以及短期的電池進(jìn)行積極控制。與此同時,為了能夠?qū)?yīng)急供電進(jìn)行實(shí)現(xiàn),就要將蓄電池和變流器進(jìn)行有效結(jié)合,優(yōu)化質(zhì)量效益的基礎(chǔ)上,還要對經(jīng)濟(jì)效益做到全面的優(yōu)化,這樣做的目的能夠促進(jìn)實(shí)現(xiàn)不間斷供電目標(biāo)。

2.6基于我國電力系統(tǒng)儲能技術(shù)發(fā)展的研究

目前,我國電力系統(tǒng)廣泛采用集中式供電方式,發(fā)電中心與負(fù)荷中心在空間上往往存在較長距離,電能需求曲線與供給曲線在時間上也不匹配,導(dǎo)致電力系統(tǒng)效率低下。在可再生能源并網(wǎng)方面,以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源發(fā)電普遍存在波動性和不確定性,大量并網(wǎng)將對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生沖擊。儲能系統(tǒng)可對可再生能源發(fā)電進(jìn)行能量緩沖與調(diào)節(jié),以便更好地被電網(wǎng)所接納,從而提高可再生能源發(fā)電利用率。

2.7加強(qiáng)節(jié)能降耗和電能質(zhì)量的優(yōu)化

電力能源對國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長起著重要的決定作用。盡管我國的萬元GDP能耗一定程度降低,但是卻提升了萬元GDP電耗,因此需相關(guān)部門重視電能的節(jié)約。要保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的電能質(zhì)量,可對儲能技術(shù)進(jìn)行充分的利用,達(dá)到有效控制電網(wǎng)損耗和改善電能質(zhì)量的目的。

結(jié)束語

通過對上述的內(nèi)容分析得出,我國現(xiàn)階段應(yīng)該全面加強(qiáng)應(yīng)用以及創(chuàng)新方面的研發(fā),這樣能促進(jìn)能源穩(wěn)定性,還能促進(jìn)電能質(zhì)量的進(jìn)一步提高,對功率波動問題進(jìn)行科學(xué)處理,與此同時結(jié)合多種并網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用,就能推動新能源電力吸引實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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原標(biāo)題:儲能技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展
 
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