新能源电力系统中的储能技术探讨论文_王小耿

新能源电力系统中的储能技术探讨论文_王小耿

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摘要:通过对相关一系列储能技术进行分析和研究,就能对我国电力系统在实际运行过程中的状况进行全面的了解。通过运用新能源,能科学有效的处理能源大规模缺乏这一问题。在对系统自身稳定性进行加强的基础上,还能对其全面性给予保证,进一步提高功率在波动过程中的指令,加强电能质量,对出现的问题进行科学处理。现阶段无论是储能系统的前期规划,还是中期进行推动的过程,都能加强经济性,对资源配置进行不断优化的基础上,还能保证不同场合的储能系统都能得到科学有效的运用。

关键词:新能源;电力系统;储能技术

现如今,我国处于严峻的环境形势之中,资源被大量攫取、生态环境遭到严重破坏,国民面临着新时代的能源危机,为解决这一境况,各能源部门便加快了内部技术的研发进度,电力部门也跟随着众部门的改革脚步,在电力系统中应用了新能源,并研发出了各种技术,以保证新能源电力系统的正常运行,然而,这种可再生能源存在着很多弊端,此能源系统在应用时极易受到环节环境的干扰从而发生运行间歇、随机的现象,电力部门针对这一问题,便潜心研制出了储能技术,增强了可再生能源的稳定性,使得新能源电力系统的运行可以受到人为调控,以保证此能源系统能够持续发展。

1新能源电力系统中储能技术具有的作用

新能源电力系统是在传统的电力系统的基础上,应用了先进的科技技术对系统进行改良,最终衍生出的渐进性电力系统,这种电力系统具有极强的快速响应能力,其能够以最快的反应速度将电能吸收,进而将吸收的电能以最为科学、合理的方式配送到各部件之中。将新型的储能技术应用到新能源电力系统中最大的优势便是其在正常运行时,能最大程度的降低耗能成本,以达到最大的经济效益。将压缩空气、抽水压的储能技术以最大的容量限制形式应用在电力系统的实际运行中去,将时间分为多个轴承板块,风电随之在此时间轴上进行细致的划分,最终以更系统的方式平移到各个时间轴之上,这样一来,整体的而电力系统便得以优化,企业也能充分获得电力系统最大的运行效益。

2现阶段新能源电力系统中对储能技术的应用分析

2.1抽水储能

抽水储能用电动机将下游水库的水抽到上游,将机械能转化为水的势能后转化为电能。受地理位置、气候变化影响,水力发电是除火力发电外规模最大的发电产业,主要用于电力系统调频和负荷高峰储备使用。目前,抽水储能正加强对地下水和海洋水库的建设。

2.2蓄电池储能

蓄电池包括铅酸电池、锂电池、钠基电池和液流电池等。锂离子电池以其安全性高、输出功率高、使用寿命长的优点,大规模用于电动汽车和规模化发电站。除美国Tesla电动汽车公司拥有世界上最大的锂电池储能站外,我国是世界上最大的锂电池生产基地。基于锂离子能源稀缺、成本高的缺点,钠离子电池可进一步降低储能成本。此外,比传统铅酸电池充放电速度更快、成本更低的铅碳电池也得到了快速发展。当前,吉林大学研究的高性能铅碳电池已经成功应用于超级电容,而液流电池被广泛应用于电网应急备用电源和负荷削峰填谷储备。

2.3超导磁储能

超导磁储能是在低温惰性气体环境中工作的超导线圈储存在电流磁场中的能量。超导磁储能具有体积小、质量轻、电磁响应快、储能效率高、储能时间长、损耗低以及输出功率高等优点,目前广泛应用于提高电力系统暂态稳定性方面。超导磁储能在世界上还处于初始发展阶段,未来使用高温超导体降低储能成本、加强惰性气体低温储存是发展关键。

2.4飞轮储能

飞轮储能系统包括转子部分、轴承部分和能量转换部分。飞轮高速运转时转动惯量不断增大,储存能力也越来越大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在真空条件下运行可以减小运行阻力,实现储能效率最大,具有寿命长、维护少的优点。目前,大功率的飞轮储能系统主要应用风力发电和航空航天。风力发电时保持最佳尖速比,可实现最大风能捕获,减少风损。

2.5电化学储能分析

对于化学储能而言,通过和其他相关储能设备进行比较可知,机动性相对来说比较好,并且在一定程度上具有着相对来说比较快的反应速度,能力比较高等,再加上循环效率上也是较为独特的。所以在大多数化学装置中都能获得比较好的应用。通过研究重点领域中化学技术,合理的运用锂电池以及铅炭电池,对化学储能的应用性进行不断的提高。现阶段由于我国化学储能占的比例不是很高,大部分技术都是由国外部分公司进行垄断的,因此会下降锂电池成本,进一步加强化学储能中的商业潜力。

2.6压缩空气储能

压缩空气储能是利用电力系统处于负荷低谷时的剩余电力进行空气压缩,然后将高压空气储存在报废矿井、地下洞穴、海底储气罐或新建储气井中。当负荷高峰时膨胀释放驱动汽轮机发电,减少电力系统供电压力,具有储存成本低、工作时间长、可大量储存、使用寿命长、安全可靠性高的优点。压缩空气可以弥补不具备建设风电、水电站的地区缺憾,具有良好的发展前景。目前,我国对压缩空气储能技术还在积极探索中,如何做到压缩空气储能清洁高效和实现快速响应也是技术难点。电力市场改革刺激分布式电源大规模发展,新的储能技术与分布式电源结合可有效解决分布式电源并网难题。考虑分布式电源输出随机波动性,开发高效率、能量密集、成本低的混合储能管理系统不仅可以使分布式电源并网安全可靠运行,还可优化充放电过程,实现储能装置经济、稳定输出。另外,基于发电侧、电网侧储能系统发展,开发用户侧储能如建立光储充一体化充电站、工业园区,可有效实现负荷削峰填谷、降低基本电价,是电网新一轮改革的关键,也是分布式电源并网未来重要的发展方向。

3当前储能系统控制的有效策略

3.1储能系统要实现优化配置

对于我国的储能系统而言,在优化时应该对实现高质量以及稳定的电能,保证功率的在波动的过程中具有平稳性,充分考虑经济以及技术性,让内部的容量得到提高,更好的满足现如今的储能需要。有效的开发新能源,在对运行过程中的特点曲线进行分析,还要进一步探究其电力系统设计,考核曲线以及相关的负荷特性,这样才能在一定程度上优化新能源发电联合系统,保证其电力系统更加的科学和完善。

3.2储能系统控制策略

为了能够对市场发展过程中的需求给与满足,对储能系统大功率进行全面控制的基础上,还要对应用其放电强等相关特点,不断提高并网变流器的设计工作,合理控制其功率,这样才能对输出输入的实际需求给与满足,加强储能系统复合能力。与此同时,在对电网稳定性进行控制的基础上,还要控制器储能装置,加强储能系统中所有的内部自控能力,在一定程度上能够生成有功或者无功等电流指令,提高储能系统公路补偿,加强其稳定性,结合多方面的管理,就能全面提升电网自身的自控能力,结合输入以及输出的全面应用,就能积极处理好联合调控问题。

4结语

通过对上述的内容分析得出,我国现阶段应该全面加强应用以及创新方面的研发,这样能促进能源稳定性,还能促进电能质量的进一步提高,对功率波动问题进行科学处理,与此同时结合多种并网技术的运用,就能推动新能源电力吸引实现规模化发展。

参考文献:

[1]朱永强,郝嘉诚,赵娜,王欣.能源互联网中的储能需求、储能的功能和作用方式[J].电工电能新技术,2018,37(02):68-75.

[2]赖泽荣.储能技术在可再生能源电力系统中的需求和应用[J].江西电力职业技术学院学报,2017,30(02):3-6+9.

[3]马建新.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].电子技术与软件工程。2016(11):244.

论文作者:王小耿

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/6

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