储能技术在风力发电系统中的应用分析论文_王佳欣

储能技术在风力发电系统中的应用分析论文_王佳欣

(大唐新能源黑龙江公司 黑龙江 150038)

摘要:随着时代的进步,在风力发电系统运行中,储能技术具有不可替代的作用与地位。能源需求量不断增加,储能技术应用范围不断扩大,使得风力发电引发的功率不稳定问题得到了有效缓解,促使风能电压输出的可靠与稳定,发电系统运行更加高效,拥有更加安全的并网运行状态。基于此,文章主要阐述了输能技术应用于风力发电系统的相关知识,希望对相关领域研究有参考价值。

关键词:储能技术;风力发电;应用

引言

现代科学技术的快速发展,为电力电子与材料学等相关学科带来了新的发展机遇,高效飞轮、蓄电池、超导及超级电容器等储能技术取得了显著发展成就,其应用范围不断扩大,推动着风力发电系统的稳定运行。

1、储能技术分类与特点分析

1.1超导

其主要是利用超导线圈,将电网供电中形成的磁场能量有效储存起来,必要时再反送回到电网供电系统。其优点主要体现为以下几方面:(1)该技术能力释放快,输送过程能量不会进行转换,功率与容量比较大,响应快,且有非常高的转换效率。(2)该储能技术在储存能量时,损耗比较小。能量输送中,送回效率高。(3)该储能技术通过SEMS更好的调节频率、电压、无功与有功功率等,推动其与风力发电系统中形成的实时功率与大容量能量,进行有效的补偿转换。目前,该技术在风力发电系统中的应用频率比较高。

1.2超级电容器

该技术主要由电化学双电层制成,有较大的脉冲功率。在充电时,电极表面状态比较理想,电荷能够吸引周围电解质溶液中出现的异性离子,使其能够依附于电极表面,由此构成双电合成,构成双电层电容。当前,我国针对该类型储能技术的研究时间也不短了,成功研制出一系列相关储能产品,其储能量最大可达到30MJ。在风力发电系统运行中,该技术在功率大、时间短的平滑负责与电能质量高峰期等方面应用范围比较广,此时,如果电压瞬间跌落或其它因素带来的影响,就有可能提高供电水平。

1.3飞轮储能

该方式主要是利用机械运动进行储能,其工作原理是将电能通过能量形式,转换为动能,满足机械运动需求,有效储存富余能量,必要时再转换为用户所需的电能。随着电力大功率电流、电磁与超导磁悬浮轴承、玻璃与高强度碳素纤维等现代科技水平的提高,该储能技术获得了较快发展。一般,其能量与功率密度分别为20kWh/kg与5kW/kg,能量转换率超过90%,能量耗损是非常低。此外,该储能技术系统污染小、噪音低、可持续进行工作,维修非常容易,这是其显著特点。利用积木式方法,将飞轮储能系统有效组合在一起,其系统就会高达NW级,短期内即可完成系统输出,工作时间可维持数小时之长。目前,在风力发电系统频率控制及电网调峰过程中,开始广泛使用该储能技术,同时在西方经济发达地区,该技术已被广泛应用于风力发电系统运行中。

1.4蓄电池

蓄电池储能系统主要是利用电池正负极的氧化还原反应,增强充放电的有效性。一般,其构成成分主要包含电池、控制装置、直交流逆变器及辅助装置等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,在风力发电系统中,该储能技术得到了广泛的应用,因系统所选化学物质有很大差异,通常情况下,该储能技术类型主要包含锂离子、镍镉、铅酸、钠硫、液流及镍氢等类型。

1.5其它储能技术

在风力发电系统运行中,除了上述罗列的几种储能形式,还包含压缩空气、氢燃料电池以及抽水储能等,在实际工作中得到了广泛应用。其中,空气压缩储能技术原理是通过燃气轮机实施的一种调峰储能技术,保持电力输出不变的基础上,其燃气消耗量不大,且该技术能量转换率达到90%。氢燃料电池技术装置可将化学能直接转换成电能,但要想扩大该技术的应用范围,首先必须要解决安全、高效的储存氢气、运输及廉价提取、大规模应用等问题。在风力发电系统实际运行中,电网调峰工作中,抽水储能技术有很大的使用频率,另外在集中式发电模式中,得到了较为普遍的应用。但是地理条件对抽水储能技术的影响非常大,所以切忌将风电场与抽水蓄能电站建在同一地方,这就束缚了抽水储能技术的应用范围。

2、储能技术应用于风力发电系统的前景分析

随着社会经济的快速发展,现代科技水平日益提高,为各行业各领域带来了新的发展机遇与挑战。在新形势下,能源耗费量不断增大,因而社会各界开始重视能源开发工作。对于能源公司而言,风力发电的作用日益凸显,因其是取之不尽用之不竭的能源,要想确保其作用得到充分发挥,并转换为有效的电能,满足居民电能需求,同时推动能源公司实现可持续发展目标。在形成电能后,为了能够可连续的使用电力能源,储能技术的合理运用对电能的有效储备显得尤为重要。通过分析以上几种储能系统技术,可以看出目前储能技术系统的多样化趋势日益明显,储能技术不同,其优势也有很大的差异。在实际应用过程中,要求也是千变万化的。风力发电系统中,这些储能技术的应用,要注意对其成熟性、成本、环境、规定功率以及桥接时间等方面做好分析,还要对电能质量加强管理,在此基础上准确选择储能技术,以便更好的开展工作。

例如超级电容器与超导等不同类型的储能技术,在风力发电系统中的应用,确保风电场保持平稳的电压。此外,外部电网遇到故障,这些储能技术则可以为其提供一定的保障电压,确保电压运行更加平稳。另外,风力发电系统运行中,要根据实际运行情况,采用不同的储能技术,对能量进行混合储存,进行有效的促进与弥补,促使风力发电系统的运行效率得到有效提升。所以,在风力发电系统运行中,能源公司必须要重视科学应用储能技术,根据企业实际运行情况,储能技术选择必须要合理,在此基础上,有效提升风力发电系统运行效率,推动能源公司获得更加稳定的发展。

结束语

综上所述,随着改革开放的不断深入,电力行业而言,作为一种清洁与经济性能源,风能获得了更多的认可。在风力发电系统中,合理配置相应储能技术,有效提高风力发电效率,能源消耗比率得到降低,促使电力行业对储能技术的重要性有了全面的认识。风力发电系统的运行,储能技术发展方向必须要明确,在此基础上确保在风力发电系统中充分发挥其作用,推动风力发电系统平稳、安全的运行。

参考文献

[1]辛乳江,魏勇.浅议储能技术在风力发电系统中的运用[J].低碳世界,2017,(01):45-46.

[2]李静怡,王辉,赵冬阳.储能系统应用于风力发电的运行特性综述[J].通信电源技术,2017,34(02):32-34.

[3]董爽.储能技术在风力发电系统中的应用[J].山东工业技术,2016,(01):200.

论文作者:王佳欣

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/23

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

储能技术在风力发电系统中的应用分析论文_王佳欣
下载Doc文档

猜你喜欢