新能源发电系统中储能系统的应用浅谈论文_袁振强,张燕

新能源发电系统中储能系统的应用浅谈论文_袁振强,张燕

国家电投集团山东新能源有限公司 山东省济南市 250000

摘要:在当前的社会发展当中,提倡能源的可持续利用。而传统的煤炭发电模式,使得我国的矿产资源不断的开采,从而加剧矿产资源的损耗。而利用新能源发电,极大的节省了我国的矿产资源,同时也弥补电力紧缺。更主要的是其达到了我国目前所推行的绿色发展战略要求。新能源是非传统能源,是值得大范围推广和使用的能源。新能源具有可再生性,能满足人类和社会多元化的能源需求。为了确保电力系统能满足多元化的用电需求,发展新能源是社会发展的必然趋势。

关键词:新能源发电系统;储能系统;应用分析

引言

近几年我们国家的储能技术在不断的进步。一般情况下都是即发即用的方式,而新的技术能够有效的储存电能,解决传统方式下带来的很多弊端。近几年经济发展迅速,越来越多的行业都开始应用储能技术,尤其是在新能源发电这一方面。在逐渐发展的过程中形成了智能电网,供电质量得到了提高。所以说,我们要根据不同的电力生产结构、不同的电力规划应用不同的储能技术,这样才能最大程度的发挥优势,实现智能电网的经济效益。

1 新能源发电的特点

国家发展改革委等五部委2017年9月22日联合发布的《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》中明确指出:储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。截止到2017年年底,电化学储术全部为储能技术,500兆瓦新建电池储能容量成能项目累计装机规模为2926.6兆瓦,同比增长45%。

与传统能源相比,新能源的特点主要表现在以下几个方面:(1)清洁环保。作为新能源,其主要的评判标准是不能对生态环境产生负面影响,在确保生态多样性和物种多样性的基础上,减轻传统能源的压力,并且不会受到地域的限制,提高资源的利用率。(2)可持续利用。新能源所具有的可持续利用性,有效地解决了当今社会对能源的需求压力,从而确保社会的和谐稳定发展。(3)可再生。传统能量的来源主要依靠煤炭和石油等,但经过几十年的开采和使用,这些能源已经无法满足社会的需求,并出现枯竭的现象。因此,能源的可再生性至关重要。

2 新能源发电的重要性

2.1 国家经济建设需求

在国家的不断发展过程当中,对电力的依赖性也越来越强,而人们的生活衣食住行与电力也密不可分。即就是说,随着国家经济建设,社会的安全稳定以及人们的衣食住行等方面的不断发展,也加强了对电力的需求。而由于煤炭资源的有限性,就使得煤炭资源的生产力受到限制。面对当前国家社会对电力的庞大需求,仅依靠煤炭资源来提供电力已经应对不了当前的社会发展需求。依靠煤炭资源所产的电对于当前社会需求来说相当于杯水车薪,导致电力紧缺,进而造成当前电力系统出现供不应求的局面。

2.2 能源可持续利用

在传统的发电工作当中,依靠煤炭资源燃烧来发电,隶属于火力发电。传统的发电主要是通过利用一些不可再生资源,通过把其燃烧时产生的热能,转化为机械能,进而转化为电能。单从能量转化的角度来看,其过程耗费了大量的自然资源,而这些自然资源是不可再生的。对于这些不可再生资源过度开采,将会严重影响人们的生活环境,对大气,水土地都有严重影响。例如水位下降,地面沉降,塌陷,河流,湖泊水量减少,以及水土流失,地下水水质恶化等情况出现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

3 储能技术应用于新能源发电系统

3.1物理储能技术

物理储能是常见的新能源电力储能的方式之一,具体包括三种技术:抽水储能技术、压缩空气储能技术与飞轮储能技术。其中,抽水储能技术是利用低谷电价来实现电力能源的存储,是当前技术应用最为成熟的大规模储能方法,具有运行成本低、水资源消耗大、储能消耗功率高等特点。这种技术的应用需要在河流的上下游各配建一个水库,波谷负荷时的蓄能技术,会使电动机处于工作状态,将下游水库中的水泵出,到上游水库中进行保存;在波峰负荷时的储能技术,会使发电机处于工作状态,利用上游水库中的水力进行发电。这种储能技术的应用,能够实现70%左右的能量转换。而压缩空气储能技术,也能够实现大规模工业用电的能量储存,在电力网络负荷波谷时,用电力能源来压缩空气,并将空气通过高压密封的方式,储存在废旧矿洞、储气罐、废弃油井或储气井当中,在电力网络负荷的高峰时期,释放经过高压压缩的空气,来转动汽轮机进行发电,具有相应速度快、使用效率高等特点,能够实现75%左右的能量转换,是一种发展空间较大的储能技术。

3.2 相变储能技术

相变储能技术是通过相变材料进行吸热与放热实现能量存放的技术,具有较高的能量密度,同时其相变储能的装置设计简单,能够进行灵活调整,便于使用与管理,包括电储热技术、熔融盐储热技术与冰蓄冷技术三种。其中,电储热技术是利用水与金属的储热性能实现技术应用的,水的热能存储技术,是将水作为介质存储热能,便于运维管理,成本投入较少;金属的热能存储技术,是将金属作为介质存储热能,利用金属的固体与液体之间的物态变化来进行热能的存放,具有高温度、高导热性等优势。

3.3 储能技术应用于风力发电机组、风电场

如果一个地区的风电场数量较多,那么如何提高风电场的稳定性以及电能质量,解决低电压穿越就成了风电场最主要的问题之一。首先要安装储能系统,放置在变流器附近,这样能够有效提高输出功率的稳定性。除此之外,安装双向的变流装置也是非常有必要的,每一个风电机组都必不可少。还要借助一定的方法,控制发电机组,降低功率,使功率平滑缓慢,这样才能在一定程度上对功率起到缓冲作用。即使在极端条件下,电网的功率也能满足所有的要求,并把多余的电能吸收储存,这样不会对风电机组产生伤害,也提高了电压的穿越能力,这种储能技术能够进行动态调节在第一时间做出响应,确保电力系统安全稳定的运行。

3.4 氢储能技术

在氢储能领域,欧美等发达国家较早就制定了氢能发展战略,并按计划有序推进,已经取得了积极的成果。目前,德国的已经开始新型氢储能技术商业化应用,积极实施利用风能等可再生能源大规模制氢,目标直指大规模风能利用。美国则重点关注燃料电池系统,与2006年相比,美国的燃料电池铂金用量减少了5倍,循环寿命提高2倍,并在机场货物拖车、公交大巴、移动照明等领域广泛应用。另外,美国也正在研究先进加压替代方法和低成本长寿命储氢材料等技术。我国是世界第一大氢气生产国,2009年以来连续居世界第一,但需求主要集中在甲醇、炼油厂、煤制油、煤制气等石油化工领域。2014年初,国务院、国家能源局等相关部门先后下发文件,将氢能作为解决新能源消纳的新思路。然而,相比先进国家氢储能技术的战略规划及快速发展,我国的关键技术和应用差距仍然较大。

结束语

综上所述,目前我们已经步入了新能源的时代,近几年很多新的储能技术已经应用在发电场运行的过程中,能够确保电力系统安全稳定的运行,也提出了更多健全的发电系统方案。能够有效控制合理的管制,打破传统模式下技术的缺陷,从根本上改变人们的观念,提高了储能作用。国家政府都在大力支持这项技术的应用,从这里我们也能发现,储能技术有更加广阔的发展前景。而这种互补型的发电系统,能够实现削峰填谷,减少对电网的损耗,最大程度的提高经济效益。

参考文献:

[1] 杨堤,程浩忠,马紫峰等。基于储能技术提高风电机组低电压穿越能力的分析和展望[J].电力自动化设备,2015,35(12):1-2.

[2] 曾博,杨雍琦,段金辉,曾鸣,欧阳邵杰,李晨.新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望[J].电力系统自动化,2015,39(17):10-18.

论文作者:袁振强,张燕

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第17期

论文发表时间:2018/9/18

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

新能源发电系统中储能系统的应用浅谈论文_袁振强,张燕
下载Doc文档

猜你喜欢