摘要:随着经济和社会的发展,人们更加依赖能源。 现代能源系统越来越依赖储能技术来调节起伏,减少能源消耗并提供服务来保护民生。 本文将探讨电能储存技术的理论方面,并讨论其在现代电力系统中的广泛应用。
关键词:储能技术;电力;应用;方式
中国幅员辽阔,资源分布不平衡,特别是水能,煤炭,天然气,风能等能源资源主要分布在西部和偏远地区,人口和产业主要集中在东南和中部地区区域。因此,我国电力分布不均,电网输电能力不足,峰谷能量供应不足和山谷严重“电力现象”不一致。储能技术可以很好地解决这些问题,促进资源的普遍利用。
一、储能技术的重要性
传统上,作为用于分配和分配电能的系统的能量系统需要瞬时发电和即时发电。以储能装置和电力电子元件组成的能量转换装置为主的新兴能源储能技术有效地改善了供电区域差异,峰谷差异,季节差异等,解决了很多问题。人民的利益和人民的利益是非常重要的。
最重要的是,为合理使用电网建设大型储能可以起到减少峰值的作用。也就是说,当市电在夜间低时储存足够的空电,然后在白天高峰时间恢复供电,可大大提高发电设备的利用效率,为国家节省大量投资。利用上海2004-2006年的统计数据,全市最高年消费量约200小时,仅网络投资每年超过200亿元,输配电量年平均利用率不是2%浪费。
其次,大容量储能装置的设计和开发对于提高电力可靠性和电能质量也起着关键作用。近年来,风能和太阳能等清洁能源发展非常迅速,但由于季节性,气象和地理条件的明显不连续性和不稳定性,产生的能源因波动大和可调性差而不同。据估计,风力发电容量占电网容量的20%以上,因为电网的调峰容量和安全运行面临巨大挑战,储能技术在很大程度上解决了风能和太阳能发电问题。诸如随机性,间隙性和波动性等问题可以实现发电量的一致输出,并且可以有效调节由发电引起的电网相关参数的波动,从而使大规模风能和太阳能发电可以容易且可靠地集成到常规电力格。
二、电力储能技术的应用方式
目前,世界上储能技术发展归纳起来主要有物理储能、电化学储能和电磁储能这三大类,具体有:
1.抽水蓄能电站
抽水蓄能电站使用该设备将下游水泵送到上游水库发电,电能储存在存储设备中。为了使用抽水蓄能,前两个商店需要通过使用水位峰值和低峰值水位来共享发电和蓄电。它的能源效率很高,可以重复使用,因此在能源系统中广泛使用的情况很普遍。它分为三种类型:混合泵送,纯泵送和泵送。
2.压缩空气储能电站
压缩空气能量储存方法主要通过由燃气发动机对空气进行高压压缩来执行,并且在释放时被驱动而发电。该过程成本高,在压缩和释放期间需要很大的压力,并且在操作期间需要电气支持。然而,压缩空气储能系统的效率高达90%,并正在引领能源储存。中国从德国引进这项先进技术已有十多年。
3.飞轮蓄能系统
飞轮储能系统驱动车轮快速旋转通过发动机,并将电能转换为机械能以便于存储。电力是需要的,它由飞轮释放。低损耗,低机械维护,高能量。但同时,成本太高,机械运行时间短,不能用于大型电力网络,只能存放在小面积上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高强度碳纤维和玻璃纤维材料,高功率电子流动技术,电磁和超导磁轴承技术极大地推动了储能飞轮的发展。
4.超导磁储能系统
超导磁能储能系统使用超导线圈来储存磁场能量,不需要能量转换,具有高速度,并且具有实时,大容量替换的优点,并且可以补偿由操作所消耗的功率电源系统。超导体储能过程简单轻量,转换效率高,是物理法拉第效应的原理。只有一个小超导体可以用来完成巨大的电流存储过程。自2005年以来,中国已经完成了真正意义上的超导磁储能模型试验,但尚未在市场和大型电网中使用。。
5.电池储能系统
电池储存系统也被称为电化学储能,主要包括铅酸电池,锂离子电池,钠硫电池和液流电池。
铅酸电池:一种是用玻璃纤维作为隔板的低液体电池,另一种是以胶体电解质为介质的充满液体的电池。铅酸电池技术落后,充电时间长,寿命缩短,不再适用于目前的电力系统。
锂离子电池:最常用的是钴酸锂电池,但它们只适用于小型设备,如手机。锰酸锂电池由于其低成本和高性能而被用于电力系统。还有磷酸铁锂电池。锂电池在能源系统中占有非常重要的地位,并因其环保和节能而广为人知。
钠硫电池:钠硫电池使用钠和硫作为电极反应物,固态陶瓷管存储电解质。电解质是钠硫电池的焦点。钠硫电池因其密度高,反应速度快,效率高而备受重视。
流动电池:流动电池通过电解质节省电力。电池的正极和负极两端由电解液连接,左右两腔由阴离子交换膜和阳离子交换膜形成,并参与化学反应循环流动以储存电能。具有良好的安全性能和低成本,也可用于废弃物,节能环保,广泛应用于风力发电等电力系统。2011年,中国完成了首座兆瓦全能钒储能系统的安装,为储能技术开辟了新的途径。
6.超级电容器储能系统
超级电容器储能是一种物理储能形式。电荷以静电方式储存在电双层的电极和电解质之间的界面处。充电时,它储存电能。在放电期间,电荷释放电能以供使用。这种方法简单易用。另外该产品使用寿命长,排放快,环境适应性强。由于成本高,它通常用于紧急需要的电网并且不用于普通电网。。
三、电力储能技术的发展前景
随着经济和社会的发展,人们将更加重视可再生能源和水电,风能,太阳能等核电的开发利用。高效新能源储能技术的开发和应用已经成为稳定供电,节能减排二氧化碳排放的当务之急。未来,化学储能和超导磁体技术将直接以电能的形式储存能量,储水储存和压缩空气储存将电能转化为潜在能量储存,飞轮储存将电能转换为动能储存。水泵储能,压缩空气储存和大型超导磁储能主要用于峰值电站,即将到来的夜晚电力(低电),白天电力供应(高峰期),电网稳定性,平衡负载储存。各种化学储能技术主要用于电网,太阳能发电和风力发电,成为一种高效的储能技术。随着技术的发展,扬州储水和压缩空气储存技术已经实施。对于化学储能技术而言,铅酸电池,小型二次电池已被广泛应用,氧化还原液流电池储能已达到正在进行的商业演示水平,而超导磁储能和飞轮储能技术的应用存在显着距离。太阳能和风力发电厂的产量从几百千瓦到兆瓦不等。
作为互补储能系统,氧化还原液流电池具有成本低,效率高,寿命长等优点,具有广阔的市场前景。从适用性的角度来看,氧化还原液流储能电池的研究主要集中在高性能,低成本,耐用的离子交换材料,电极材料和高浓度,高电导率,高稳定性的电解。液体方面。
四、结束语
总之,储能技术在现代电力系统中发挥着重要作用。作为一个新兴产业,电力存储技术也需要持续改进和创新:降低成本,环境保护,节能,以及资源再利用,是电能存储技术创新的核心。只有这样,储能技术才能在现代能源体系中发挥关键作用,更好地促进经济发展,改善民生。
参考文献
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[2]程时杰,文劲宇,孙海顺.储能技术及其在现代电力系统中的应用[J].电气应用,2005.
[3]胡灿.超导储能技术在电力系统中的应用与展望[J].四川电力技术,2012.
论文作者:张振华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签:储能论文; 技术论文; 电能论文; 电池论文; 电力论文; 超导论文; 电网论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;