蒋军胜
中国三峡新能源(集团)股份有限公司西北分公司 甘肃省兰州市 730000
摘要:电力行业的发展对国民经济的发展至关重要,其服务功能不仅影响着城市化建设发展步伐,而且关系着国民的生活与工作质量。从整体结构来分析,推动电力行业的升级,满足供电的持续性,则必须生产和存储大量的电力资源,这就需要将储能技术应用于电力系统之中。本文将举例简析储能技术在电力系统中的应用前景,希望能为电力资源生产存储管理工作提供参考与借鉴。
关键词:储能技术;电力系统;发展前景;
将储能技术应用于当地电力系统中有助于存储电力资源,满足供电需求,做好电力资源的调控工作,优化电力资源生产结构。目前,成功启用的储能技术主要包括飞机储能技术、超级电容储能技术、铅酸电池储能技术、钠硫电池储能技术、锂电池储能技术、压缩空气储能技术、抽水蓄能技术和电磁场储能技术,本文将简单介绍这八种储能技术,浅析储能技术在电力系统中的应用前景,并综合探讨如何优化储能技术在电力系统中的应用效果。
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一、储能技术类型
从宏观层次来看,电力系统应用中的储能技术分为两大体系,即机械化储能技术和电磁场储能技术。从微观层次来看,电力系统应用中的储能技术类型有八种,分别是飞机储能技术、超级电容储能技术、铅酸电池储能技术、钠硫电池储能技术、锂电池储能技术、压缩空气储能技术、抽水蓄能技术和电磁场储能技术,前七种则属于机械化储能技术。
飞机储能技术具备功率大、技术娴熟、清洁无污染和寿命长等优势,适合适用于电网调频与电能质量优化工作。
超级电容器储能技术是依据电化学双层理论研发总结的技术,主要依据于吸附电解质溶液中异性离子,在电极表面生成双层电荷而实现充电目的。该技术中的核心元件为电极,整个装置实现储能技术绝大部分依赖于电极分离吸附离子的能力,面积越大的存储电荷分离出密度更高的电荷也就形成了更大容量的电容。该技术具备寿命长、功率大、节能环保的特性,因此通常应用于时间短、功率大,负载平滑和电能质量峰值功率的场合。
铅酸电池储能技术成本低,使用寿命比较短,适用于普通小功率用电场合。钠硫电池储能技术具备高功率和高能量密度的优势,然而,耗费成本也比较高。
锂电池储能技术具备功率大、能量密度高、技术娴熟的优势,却需要耗费大量的电池。
压缩空气储能技术具有高能量、安全性良好、充放时间较长、耗费成本较低等优势,然而,其能量密度与储能效率也比较低。压缩空气储能技术利用报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞或者新建储气井等环境在电网低负荷情况下将电能转化为压缩的空气势能,而在电网高负荷情况下利用压缩的空气势能发电转化为电能的一种储能技术,同样主要应用于电力系统的调峰填谷情况下。因为压缩的空气具有较强的势能,因此该技术对于空气压缩设备的要求十分严苛,所以在使用前期对于储能设备需要进行全方位的安全检查,避免安全隐患,杜绝事故发生。
抽水蓄能技术是目前应用频率最高、范围最为广泛的储能技术,其电站装机的容量规模高达千兆瓦级,山谷、海上、陆上等区域均可以使用该技术。电磁场储能技术所使用的技术系统有三种——超级电容器储能管理系统、超导磁储能管理系统、熔融盐续热储能管理系统,相比而言,这三种系统均未发展成熟,应用成本较高,因此,应用频率也比较低。
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二、储能技术在电力系统中的应用现状
传统电网中发电和电网的负荷时刻处于动态的平衡,也即通常所说的“即发即用”,不存在储能的问题。但是产生的电力即时发出,供电用电保持时刻平衡,这种供电模式和思路已经越来越不适合新型的社会和经济的发展,对今后的电网的口常维护调度管理的提出的更大的挑战。而且传统输配电运营中为满足输配电设备在电网负荷最高峰的正常运营,需要投入大量资金用于输配电设备的购买,导致电力系统整体的负荷率偏低,电力设备的总体利用率较低。
因为传统不可再生能源储备量越来越少,必须用新能源进行代替和补充,转变传统煤炭发电和水力发电模式,增加电力资源储备,优化电力生产结构,则需要利用储能技术和太阳能、风能等新能源来生产清洁无污染的电力资源。目前,储能技术也在不断优化与发展,该技术体系能够接纳更多新能源,从而有效提高发电效益,同时努力降低成本。
三、储能技术在电力系统中的应用前景
新能源应用是当前能源应用的重点内容,如何对其进行有效的储存要牢牢依靠储能技术的发展,下述是对储能技术各部分发展前景的分析探究:
(1)储能技术的应用趋势。 如今,传统能源逐渐枯竭,对环境造成了极大破坏,导致新能源逐渐取代了传统能源。 同时,风能,太阳能等新型可再生清洁能源的存储也成为电力行业关注的焦点。 因此,储能技术的应用将继续扩大,储能技术的应用和发展将不会停止。 将会接受更多的可再生能源,并且将不断优化发电系统的发电效率和容量。
(2)储能技术水平。 储能技术的水平能否通过障碍决定了该技术是否可以被广泛使用和推广。 系统的转换效率和设备的使用寿命是两个关键因素,与储能系统的总运行成本有关。 目前,机械储能技术和电磁场储能技术在这两个部门中都具有较高的水平,但是如何同时提高二者却是一个仍在研究和发现的内容。 其次,在特定应用中储能设备的体积和质量也是要考虑的因素。 在什么样的场合和环境中使用哪种储能技术正在不断改进。 简而言之,储能技术水平不断提高,前景广阔。
(3)储能技术的经济成本。目前,仅靠能量存储技术的成本已无法满足商业应用的需求。不仅需要计算支持储能设施的成本,而且还要考虑大规模储能技术应用下的维护成本。为了使储能技术更加经济,应不断研究和改进储能技术,并存在大幅降低价格的空间,以免影响其大规模推广。当然,不同的能量存储技术具有其自身的优势和应用范围。如何降低最大成本并实现最大利益是一个需要探讨和考虑的问题。
结束语
综上所述,储能技术能够实现电能的储存,突破了传统电能即发即用的特点,能够解决传统发电不能解决的诸多问题。而随着社会经济的快速发展,储能技术已在新能源发电等诸多方面得到了广泛的应用,有效促进了智能电网的发展,提高了电网供电质量。为此,国家在应用储能技术时,必须根据电力生产结构、用电规划等的不同,合理应用储能技术,才能够充分发挥储能技术的优势,在当下电力系统中,只有应用新能源才能实现电力企业的可持续发展,才能实现国家的可持续发展。窗体底端
结束语
综上所述,储能技术能够实现电能的储存,突破了传统电能即发即用的特点,能够解决传统发电不能解决的诸多问题。而随着社会经济的快速发展,储能技术已在新能源发电等诸多方面得到了广泛的应用,有效促进了智能电网的发展,提高了电网供电质量。为此,应用储能技术时,必须根据电力生产结构、用电规划等现状,合理应用储能技术,充分发挥储能技术的优势,在当下电力系统中,只有将储能技术的优势体现发挥出来,才可实现友好型电网。
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