关键词:电力系统;储能技术;应用及发展
1 电力系统中几种常用的储能技术
1.1 电池储能技术
在现代电力系统中的发电环节与配电环节中,电池储能技术均运用广泛,相对来说较为成熟。并且其功能主要包括下面几点:一是使得电力系统的稳定性得到保障,二是供电功能并且实现再生能源的利用。在电力分配过程中,电池储能技术的功能是:削峰填谷、备用电源。
在发电阶段中运用电池储能技术能够极大地提升电网输电效率。因此在发电厂应该配置合适的电池储能系统,进而使得发电厂所制造的电能可以实现实时存储,之后应该在适当的时候,将电网接入,这就体现了使用的功能。这种电力存储的形式不但能够把多余的电能储存起来,以备之后运用,还能够使得输电系统的配电压力减小。在智能电网系统中运用储能技术能够很好地存储并且调配电力,进而使得输配电压力降低,使得电网体系的稳定运行得到保障。输电阶段中应该运用电池储能技术,这就能够使得输电线路的稳定性及安全性得到有效保障。
1.2 混合储能系统
混合储能系统的构成主要包括两个部分蓄电池、超级电容量储能系统。混合储能系统的存储能力非常好,这主要是由于其不但具备蓄电池的优势,还具备超级电容储能系统的优势,虽然这两种方法均存在不同的缺点,可是联用这两种方式,就能够实现优势互补,并且能够在很大程度上提升储能效果,当然,这同样是混合储能系统在电力系统中渐渐普及的根本原因所在。
1.3 飞轮储能技术的应用
随着国内风力发电领域的高速发展,清洁电力能源也成了国内输送量排名靠前的能源。在风力发电中运用的储能方式大部分是飞轮储能方式,因为单个风机的电能产出量并不大,并且其具备显著的间歇性,鉴于此,风力发电后所形成的电能否在第一时间输送至电网中,就应该在风机系统内安设飞轮储能系统,进而有效存储电能,假若电能达到一定量,就应该把它输送到电网中。飞轮储能技术的运用不但能够使得电网系统对再生清洁电能的接纳能力得到提升,还能够使得电网运行的稳定性得到提升。
现今,国内风力发电量在整个用电市场所占比重依然较小,可是随着风力发电技术水平的不断提升,并且更多风力发电厂的创设,可以预想今后风力电能会在国内电能中占据极大的比重。在风力发电阶段中,运用飞轮储能技术能够极大地减小风力输电系统的故障率,进而使得风力发电系统的稳定运行得到保障。
1.4 抽水储能技术
水力发电是今后清洁电能的重要发展方向,现今,国内已经有许多大型的水力发电站,其中最典型的就是三峡水力发电站。水力发电其实就是借助水的流动性使得动能转化成电能,当然,在此原理上,能够完成电能的存储。抽水蓄能电站其实就是一种非常特殊的电能存储方式,并且这种方式非常环保。抽水储能电站的结构包括两个水库,分别建设在上游与下游,假若用电量相对较小,应该存储电能的时候,电站就把下游水库的水提升到上游水库;假若用到的电能相对较大,电站就应该借助上游存储的水量来发电,把水的动能转化成电能。这个阶段中,能量变化是:电能-势能-动能-电能,如此就能够实现存储电能的根本目的。
在实际建设抽水储能电站的时候,就可以运用地理资源,例如靠近河流或是大海的电站就能够只修建上游水库,下游水库就是大海与河流,如此就能够极大地节约前期资金投入,还能够很好地完成电站储能工作。抽水储能电站是电力系统中运用最广泛的储能形式,其优势包括储存能量释放效率相对较高,并且储存容量能够任意建设,可是建设前期需要极大的资金投入,这就在很大程度上制约着电站的推广与应用。
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2 电力系统中储能技术的应用
2.1 提高电力系统的稳定
电力的稳定性对于电力系统和智能电网来讲是极其重要的。影响稳定性的决定因素有很多种,对于稳定性的提高是电力系统中需要去探索与研究的重要课题。为了保证电力系统的正常运行和稳定性,要加强在运行过程中对电能储存的控制,并做好系统的协调和配合。将储能技术利用好可以将故障发生后排除切断时间大幅减少,来更好的保证系统的稳定性。
2.2 能量的管理
能量管理能够将电能进行更多合理的分配,电能管理也是电力系统储能技术的一个重要的应用。目前对输电设备和配电设备的要求也已经越来越高,而能量管理在储能技术中的应用可以对这些问题得到改善。人们对用电的需求越来越高,加之环境和设备成本等多方面因素的影响,用来新增输电设备和配电设备变得越来越难以实现,而储能技术能够让在电力紧缺时电能得到一定的补充和利用,在电力充足时对多余的电能进行储存
2.3 加强新能源接入电网的能力
在近些年来,随着社会进步,科技发展以及环保的要求越来越严格,新能源开始迅速发展,出现了很多发电形式,但是新能源发电也存在着一些缺陷和局限性,这些问题也会对电网容纳能力和稳定性造成一定的影响,为了解决这些问题,为新能源发电提供必要的储能系统和技术,可以减少对电力系统的影响,加强新能源接入电网的能力。让新能源和储能技术相结合,能够对电力系统提供更好的帮助。
3 储能技术的发展前景
3.1 储能技术的应用趋势
如今,传统能源逐渐枯竭,且对环境破坏巨大,导致新能源已逐渐取代了传统能源的位置。同时,对于风能、太阳能等此类新型的可再生清洁能源的储存也成为了电力行业关注的焦点,所以对储能技术的应用将不断扩大,储能技术的应用和发展将不会停止,它将接纳更多的可再生能源,不断优化电力系统的发电效益与能力。
3.2 储能技术的经济成本
就目前而言,单看储能技术成本的结果,并无法满足商业化应用的需求。它不仅要计算配套的储能设施的成本,还要考虑在大规模储能技术应用下的维护成本。为了使储能技术更具有经济效益,储能技术应该不断研究提升,能够具备大幅降价的空间,避免影响其大范围的推广。当然,不同的储能技术有其不同的优势和适用范围,如何做到降低最大的成本实现最高的效益,是目前一个需要探索和思考的问题。
3.3 储能技术的技术水平
储能技术的水平是否能过关决定着该技术是都能够被广泛的应用及推广。其中系统的转换效率和设备的使用寿命是两大关键,关系着储能系统的运行总成本。目前,机械储能技术和电磁场储能技术在这两部门内容中都具有较高的水平,但如何同时对两者进行提升,是现在仍然在不断研究发掘的一项内容。其次,在具体应用中储能设备的体积和质量也是一个应该考虑的因素,在什么样的场合和环境下使用哪一种储能技术正处于不断精进的过程中。总之,储能技术的水平正不断提高,前景良好。
4 结语
综上所述,储能技术能够对电能进行有效地存储,由此改变了电能即发即用的性质,其在电力系统的应用,可以使电网的运行安全性和稳定性获得大幅度提升。在未来一段时期,应当加大对储能技术的研究力度,除对现有的储能技术进行不断地改进和完善之外,还应开发一些新型的储能技术,从而使其更好地为电力系统服务,这对于推动我国电力事业的发展具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]左明明.能技术在电力系统中的应用解析[J].智能电网,2016.
[2]李松涛.储能技术在电力系统中的应用[J].通信电源技术,2014.
论文作者:桂旭
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签:储能论文; 电能论文; 技术论文; 电力系统论文; 电网论文; 系统论文; 电站论文; 《当代电力文化》2019年11期论文;