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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)在實際運行過程中的狀況進(jìn)行全面的了解。通過運用新能源,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,都能加強經(jīng)濟性,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,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之間存在較大的距離,因此得到的效果不盡人意。因為傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)會導(dǎo)致機組間出現(xiàn)震蕩,動態(tài)功率可能會因為任何一個微小的干擾而出現(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現(xiàn)平衡。假如在系統(tǒng)運行中,發(fā)電機的勵磁系統(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現(xiàn)最方便的運用。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。通過研究重點領(lǐng)域中化學(xué)技術(shù),合理的運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驗,鈉離子電池和鋰硫電池已經(jīng)進(jìn)入技術(shù)攻堅階段,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,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。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)濟效益做到全面的優(yōu)化,這樣做的目的能夠促進(jìn)實現(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)的運用,就能推動新能源電力吸引實現(xiàn)規(guī)?;l(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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