摘要:随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展.对于电力系统,风能和太阳能是清洁的能源,不产生废物,并且能够进行源源不断的能量输送。但是风能和太阳能等清洁能源具有较强的不稳定性,无法使电力系统正常稳定的运行。在当前全球气候变暖的形势下,通过进一步对新型能源体系的分析与变革使我国的储能技术得以提升,通过创新和应用实现我国新能源电力系统的综合发展。
关键词:新能源;电力系统;储能技术
引言
为了有效改善能源短缺等问题,电力部门也正在对电力系统应用新能源展开了深入的研究,也取得了很多显著的成果。但是,因为可再生能源研究的时间较短,并受到可再生能源随机性和间歇性的影响,严重限制了新能源的利用。为了彻底解决这一问题,就需要在电力系统新能源中应用储能技术,使其转变成可调可控的新能源,促进电力系统新能源的快速发展。
1在新能源电力系统中储能技术的重要性
在新能源电力系统中,储能技术的应用主要是提高电能质量、提高电力系统运行稳定性、抑制传输功率的波动性。储能装置能够有效降低书店网络损耗,使企业获取最大的经济收益。随着风电场群的发展,大规模的风电场群开始建设,使电力系统的能源结构得到了最大程度的扩展。此外,还是电网的复杂性有一定程度的增加,因为风力资源最突出的特点就是不可控性,为了确保电网的稳定有序的运行,需要配置一定量的储能电源。所以说,对于风电并网来说,储能技术具有非常重要的作用。第一点,储能技术的动态调节工鞥和快速响应能力,可以有效强化电力系统的稳定性。第二点,储能技术可以使电力系统新能源的经济性最大程度的体现出来,使企业获取最大的经济效益。
2新能源电力系统中的储能技术
2.1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。
2.2化学储能技术
在化学储能应用过程当中,主要是利用电池作为主要的储存能源。在具体的充电与放电过程当中,主要是利用电池的正负极反应从而实现,在电能与化学能之间进行不断的转换从而达到储能的目的,在整个的电力系统当中,是应用最为广泛的一项成熟技术,同时此项技术的进一步应用,对于整个的新能源建立系统发展也起到了良好的促进作用。由于电池的种类比较繁多,因此在具体的储能技术应用过程当中,能够对整个的应用成本进行全面的把控,同时还会表现出诸多的优势。其中锂电池是当前应用最为广泛的一种,它能够表现出超高的能量转换效率,同时能量应用的密度范围也比较大。此外当下也提出了金属空气电池,同时它也是一种绿色节能应用的形式之一。在具体的应用过程当中,能够将氧气作为电池的正极,将内部的金属离子作为负极应用,同时内部当中含有一定的氢氧化合物作为主要的电解液。
在整个的应用过程当中,能够保证同氧气做出充足的化学反应,从而能够使得金属离子产生源源不断的电能,此种方式的运行成本相对较低,同时还能够更好地延续低碳环保发展理念,对于相关的电池还可以做到有效的回收,但是当下还没有大规模化的投入到整个的市场发展当中。
2.3电磁储能技术
电磁储能是一种实现电磁能与电能相互转化的储能技术,包括超导磁储能与超级电容器储能两种技术应用方式。其中,超导磁储能技术是将超导材料制成线圈,由电力网络经过变流器进行供电并提供工作磁场,能量转换效率较高,约达90%左右。超导储能技术具有高转换效率、快速响应及环保等特点,在超导状态小,线圈的电阻可以忽略不计,对于能量的损耗极小,可以进行长期供能。但提供时,超导体线圈,需要在超低温液体中保存,就需要投入大量的成本,且技术应用较为复杂。超导储能技术的应用,可以通过新能源电力系统合理控制电压与频率等,确保电力供应的稳定性。另外,这种技术的应用可以实时交换大容量电力能源,并且补偿其功率,在瞬态的情况下提高电能质量,在暂态的情况下提高电能稳定性。
2.4相变储能技术
相变储能就是通过相变材料吸收或是放出热热量,实现储能效果,不但有非常高的能量密度,而且采用的装置也比较简单,使用的时候也非常便捷。主要分为电储热、熔融盐储热及冰蓄冷技术。电储热技术的方式是水储热和金属储热。水储热技术是以水为介质存储热能,具有维修方便、投资少等优点。高温金属储热技术是以金属为储热介质,通过金属固液变换实现热能的存储和释放,具有储热温度高、导热系数高等优点。熔融盐储热技术的基本原理是先将固态无机盐加热到熔融状态,再利用热循环实现传热储热。熔融盐具有腐蚀性低、使用温度范围广、传热性能高、价格低廉等优点,但导热系数较低直接导致其储热利用率低。
3储能技术的应用前景
储能技术的类型多种多样,这种储能系统的多元性主要表现在控制、协调储能系统上,电力部门的相关技术人员应该针对这些问题制定相应的研究战略,最终才能保证新能源电力系统的正常运行。由于复合储能系统的密度具有极高的能量及功率,因此,其应用范围异常广泛,发展前景也较为光明,然而,新能源并网在运行过程中仍存在着很多问题有待解决,主要研究热点分型有超级电容与蓄电池符合系统,控制协调运行系统、优化电力系统设施性能也为电力系统主要的研究内容。
结语
当前通过不断的发展,我国在电力系统储能应用方面已经取得了良好成果,但是我们在具体运行过程中还是存在一定的不足和问题,所以我们要同国外先进的国家进行不断交流学习,只有这样才能够真正做到取长补短,只有储能技术的进一步应用发展,才能够更好的促进新能源电力系统的进一步应用,从而能够对电力发展提到良好的帮助,以此能够为挨家用户源源不断输送电量,为整个社会的和谐安定提供重要的保障。
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