结合弃风限电浅谈电力系统储能技术的现状论文_陈熙峰

结合弃风限电浅谈电力系统储能技术的现状论文_陈熙峰

摘要:风能作为一种优质的清洁能源正在被人们大力发展和使用,但由于风电有随机性强、波动大和周期不定等特性,目前难以和电力系统完美结合。弃风限电屡屡发生,造成资源的浪费。通过提高储能技术可以有效的解决弃风限电这个问题。所以本文将从解决弃风限电的角度来分析电力系统的现状以及对将来的展望。

关键词:弃风限电;电力系统;储能技术

1引言

随着不可再生能源的大量消耗,石油危机和环境问题的出现,人类发展清洁能源的任务也越来越艰巨。其中以风能为例,在电力系统中风电的装机容量的比重已经越来越大,问题也不断的出现。弃风限电就是目前利用风能的一个亟需解决的问题。如何高效、稳定的利用好风能也是现在国内外研究的热点问题。

提高储能技术对风电的利用发展具有重大的意义,正确认识储能技术的现状,从而加快储能技术的发展,可以在一定程度上有效的解决好弃风限电的问题。

2 风电现状分析

在风电的发展过程中,充满着机遇和挑战,首先要先了解一下在风电发展过程中取得的成就和出现的问题。

2.1风电发展已经小有成就

我国从二十世纪五十年代后期开始不断学习国外风电技术技术,装机容量不断扩大,同时不断的完善与风电有关的法律法规。2010年,我国风电新增装机容量超过18.9GW,以占全球新增装机48%的态势领跑全球风电市场,累计装机量超过美国,跃居世界第一。2016年我国风电新增装机容量占全部电力新增装机容量的比例为15.5%,累计装机容量占比9.0%。风电新增装机容量占比近几年均维持15%以上,累计装机容量占比则呈现稳步提升的态势。

2.2弃风限电是影响风电发展的主要问题

但快速发展的同时也有许许多多的问题不断的出现,其中最主要的就是弃风限电。当风电不断发展,在电力系统中的占比越来越大,当电网无法及时消纳风电时,要求风电场风机停止发电,也就是所谓的弃风限电。

由于风电受风力的影响较大,具有随机性强,波动性大等特点,对于风电的调控较为困难。电网建设相比,风电建设周期较短。输电线路难以协调。电网的建设难以跟上风电的脚步。再加上我国目前对调峰手段较为欠缺。弃风造成的浪费越来越严重。2012 年是有史以来弃风限电最为严重的一年,全年风电限电量达到 208 亿千瓦时,较 2011年增加了一倍,限电量占 2012 年风电全部发电量的 20%;全国限电比例达到 17.12%,为历年最高值。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆弃风限电最严重的地区集中在风资源富集的“三北”地区,其中蒙东、吉林限电问题最为突出,风电利用小时数低于 1500 小时,冬季供暖期限电比例超过 50%;蒙西、甘肃、张家口地区限电比例达到 20%以上;黑龙江、辽宁等省份限电比例达到 10%以上。

2.3电储能技术急需发展

国家现在明确了电储能的电力辅助服务的市场地位,电池储能能够快速响应和解决风力出力不均的问题,可以成为解决新能源供应不稳定的调峰调频方案。

若是能在发电处增设功率10MW级以上,持续4小时级以上的电储能设施来作为独立主体参与调峰,弃风问题能得到改善。但现如今电储能调度经验缺乏,电储能产品众多,各大厂商给出的都是试水方案,难以找到一种经济性满足大规模推广的电池技术。

3 我国储能技术的方式和现状

3.1机械能

抽水蓄能电站是现今比较常见的一种储能方式。需要配备上下水库,电力负荷小的时候抽水至上水库,电力负荷大的时候放水至下水库。利用机械能的转换来达到储能的目的。但受水源和地形等条件的制约,对西北地区来说投资较大。不适用于风电的储存。

3.2电磁能

超级电容器是一种新型的储能装置,具有安全可靠、循环寿命长和功率密度高的特点,由于其不存在化学反应,超级电容器的充电时间非常的短暂。但超级电容器的能量密度较低,限制了它在各个领域的使用,难以在风电场大规模储能。在不损失高功率和长寿命的前提下,提高其能量密度,将会实现一个突破性的发展。

3.3电化学能

钠硫电池是利用钠和硫反应的一种新型电池,具有寿命长、能量密度高和制作工艺简单等特点。但其稳定性较差,特别需要注意安全问题。在一定程度上限制了其发展。目前应用最广泛的还是传统的铅酸电池。

4总结

虽然在解决弃风限电的问题上还有许多的困难,但使风电产业健康发展一直是我们的目标。提高储能技术就是实现这个目标的一个重要环节,在接下来的日子里储能技术必定会飞速发展,朝着高效、经济和安全的角度良性发展,在调峰等方面做出巨大贡献。

参考文献

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[2]谢长军. 解决弃风限电的思考与建议[J]. 中国电力报,2016(01)

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[5]刘开俊.风电并网对电网的影响分析及解决方案[J].中国电 力,2012(09):7-16.

论文作者:陈熙峰

论文发表刊物:《科技中国》2018年3期

论文发表时间:2018/8/6

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