浅谈储能技术在太阳能发电中的应用论文_谷福霞

浅谈储能技术在太阳能发电中的应用论文_谷福霞

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摘要:储能技术主要分为储电与储热。目前储能方式主要分为三类:机械储能、电磁储能、电化学储能。

关键词:储电;削峰填谷;平滑电力输出

机械储能包括:抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。

电磁储能包括:超导储能、电容储能、超级电容器储能。

1 超导储能

超导储能系统(SMES)利用超导体制成的线圈储存磁场能量,功率输送时无需能源形式的转换,具有响应速度快(ms 级),转换效率高(≥96%)、比容量(1-10 Wh/kg)/比功率(104-105kW/kg)大等优点,可以实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿。SMES 可以充分满足输配电网电压支撑、功率补偿、频率调节、提高系统稳定性和功率输送能力的要求。

2 超级电容器储能

超级电容器根据电化学双电层理论研制而成,可提供强大的脉冲功率,充电时处于理想极化状态的电极表面,电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使其附于电极表面,形成双电荷层,构成双电层电容。电力系统中多用于短时间、大功率的负载平滑和电能质量峰值功率场合,如大功率直流电机的启动支撑、态电压恢复器等,在电压跌落和瞬态干扰期间提高供电水平。

电化学储能包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池等等。液流电池具有大规模储能的潜力,但目前使用最广泛的还是铅酸电池。

光伏+储能,在太阳能发电中有何优点?

太阳能光伏发电是实现我国能源和电力可持续发展战略的重要组成之一。由于光伏输出功率具有很强的波动性、随机性,光伏电力的不稳定性严重制约了光伏电力的接入和输送。

运用储能技术进行削峰填谷,既降低负荷峰谷差,优化负荷曲线,从而可以有效减少高峰备用机容量提高发电机组运行效率和降低发电成本。有效减缓电网的升级改造,可分解为发电侧、电网侧和用电侧。

削峰填谷技术实现永久性节约电力负荷和转移高峰电力负荷。

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电量输出更平滑:光伏发电是太阳能转换为电能的过程,其输出功率受到太阳辐射强度、温度等环境因素的影响而剧烈变化,此外由于光伏电力输出为直流电流,需要经过逆变器转换为交流电后接入电网,在逆变过程中会产生谐波。光伏电力功率的不稳定和谐波的存在使得光伏电力的接入将会对电网造成冲击。因此并网式光伏发电系统中配置储能的一个重要目的就是平滑光伏电力输出,提升光伏电力质量。

独立式光伏储能系统:独立式光伏系统是相对于并网式光伏系统而言,指不接入电网而独立运行的光伏系统。目前应用较为广泛的独立式系统诸如太阳能路灯、太阳能移动电源等,其光伏发电输出和负荷电力消纳不在同一个时间段,只要有阳光安装地点不受限制。

随着5.31光伏新政的出台,光伏发电将逐步实现无补贴、竞价上网。进一步挖掘光伏的潜力,充分实现“光伏+储能”技术的推广应用与普及将会与我们每个人的生活息息相关。

目前储电技术应用较多:充电汽车、充电桩、光伏发电站(含储能)、都逐步走进了我们得生活。户用光伏电站充分使用储能技术后,将完全实现24小时自给自足用电,大大减少了能源损耗,降低了户用电费支出。

太阳能光热发电的原理是,通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置,利用太阳能加热收集装置内的传热介质(液体或气体),再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。太阳能+储热技术也就是光热发电,其特点可直接配备低成本大容量的热量存储装置,具备较强的调峰能力,能够解决新能源领域的能量储存困惑。采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。

太阳能一定是未来能源,光伏事业是光明事业,光热事业是一种新兴事业。太阳能+储能”将成为人类能源的终极解决方案之一!

结束语

储能技术是一门传统技术,但在太阳能发电中的应用也只是近些年随着新能源产业的发展才逐步发展,且目前还未在市场上全面推广,技术尚不成熟。但是随着新能源产业的快速发展和国家对太阳能发电的大力支持,尤其是后续的光热产业几个示范项目的陆续落地。储能技术在太阳能发电中的应用空间前景优良。本人经过近一年的资料搜集、查找与行业信息搜集,发表了以上观点,不足之处,还请行业内专业、学者,指正。

参考文献:

[1]李建林,田立亭,来小康.能源互联网背景下的电力储能技术展望[J].电力系统自动化,2015,12(23):15-25

[2]邓齐政.储电于民互补储电于网--发展分布式储能系统的意义[J].储能科学与技术,2012,02(02):144-145

论文作者:谷福霞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/25

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