浅析新能源电力系统中的储能技术

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年7月20期   作者:银磊
[导读] 随着社会经济不断发展,市场上对电力能源的消耗量也逐渐增加,我国电力能源供应不足问题日益显著。
        银磊
        (明阳智慧能源集团股份公司,广东中山,528437)
         
        摘要:随着社会经济不断发展,市场上对电力能源的消耗量也逐渐增加,我国电力能源供应不足问题日益显著。为了缓解电力能源压力,将储存技术合理应用于新能源电力系统中,以能源储存转化的方式,控制电力系统的能源消耗量,实现对可再生能源的有效转化,满足电力系统的用电需求,保障电力系统运行的稳定性和安全性,促进新能源电力系统可持续发展。基于此,本篇文章对新能源电力系统中的储能技术进行研究,以供参考。
关键词:新能源;电力系统;储能技术
引言
        作为国家电网运行过程中的的重要组成部分,储能技术能够助力企业有效进行需求侧管理,满足了人们对新能源电力的长期需求。储能技术正在向着低成本、高效率的运作方向发展,在电力系统中发挥着质量管理和电压补偿等至关重要的调节和控制作用,有效保证了新能源电力系统的安全性和稳定性。
1新能源发电的产生背景
        一直以来能源物质都是许多国家间产生争端的主要原因,能源之争不仅是为了国家经济的发展,同时更是满足本国民基本生存的基础。近些年全球多个国家共同面对的难题就是能源储备量日益减少,这对于国家的未来是极大的挑战。所以降低对传统能源物质的开采才能从源头上缓解这一难题。回头去看以往的发电过程都是以石油或者煤炭作为原材料进行燃烧发电,这种发电方式不仅需要大量不可再生能源物质为前提条件,同时在发电过程中还会产生较大的污染物排放量,对于生态环境来说也造成了不容忽视的负担。在迫切寻找新型能源物质代替传统能源发电的要求下,太阳能及风能等被相关学者发现,经过对发电设备的改进,可以利用这些新型能源物质转化为需求量不断增大的电能。
2新能源发电的主要特点
        2.1可持续利用。可持续利用是指新能源的来源十分简单,容易对其加以获得。对新能源物质的探求主要就是因为传统能源物质的数量有限,经过多年的开采其数量已经减少到一定程度,对于人来的未来发展是一种警示。具体来看,太阳能就是一种重要的新能源物质,在利用太阳能发电的过程中,不用担心短期内太阳能会被用尽。即使对太阳能不加利用,进入到大气层中的太阳能也辐射也是一种消耗。具备可持续利用这一特点对于新能源来说至关重要,较好解决了人类对能源物质需求的压力,从而促进社会的积极发展。
        2.2可再生
        传统能源物质的生成是经过无数年地质的结构变化与物质积累而产生的,它们的存在见证了地球的形成与发展,所以一旦将其过度开采,短时间内不可能使其得到再生。能源物质的枯竭对于人类来说十分可怕,这些物质是重要的生活及生产原料,所以需求可以再生的新能源物质已经成为全球化一致认同的关键任务。在新能源这一概念得到提出后,其中最重要的特点之一就是要满足可再生,避免这类能源像传统能源一样在不久的将来仍会面临枯竭的严重问题。
3新能源电力系统中的储能技术
        3.1相变储能
        新能源电力系统中的储能技术包括化学储能、物理储能、机械储能以及相变储能,其中相变储能技术以吸收材料和释放热能为能源转化方式,实现电力系统内能源的有效转换,满足系统运行的电力需要。在实际应用中,相变储能技术分为电储热、熔融盐储热以及冰蓄冷三种形式,其中电储热主要利用水和金属的作用进行能源储存转化,由于水储能的成本较低,常被应用于新能源电力系统能源转换中。而金属储能根据物体的形态变化,实现热能的储存和转化工作,能够将热能有效转化成电力系统所需要的能源,提高能源的转化率。熔融盐储能方式主要对盐进行处理,结合自身热导性能,完成电力系统内部的能源转化。

冰蓄冷储能方式以特殊的储能形式,对冷能进行储存,通过冰蓄冷的方法,实现冷能的有效转化,提高电力系统内部的制冷效果,从而降低电力系统的电力能源耗损量。
        3.2化学储能
        在新能源电力系统运行中,化学储能是一种常见的新能源储能技术,通过电池正负极的反应作用,实现化学能量与电力能源的有效转化,以此满足电力系统的用电需求,在达到电力系统储能要求的基础上,提高能源的利用率,保证电力系统运行的稳定性,促进储能技术在新能源电力系统能源储存和转化方面得以应用。在应用化学储能技术时,要考虑到不同电池的属性和类别,根据电池属性特点,判断电池的使用功能,确保选用的电池能够达到电力系统内部能源转化的标准。如锂电池不同于普通金属电池的使用性能,在电力系统能源转化中,具有较高的能源转化率,能够在短时间完成化学能量的电力转化。而金属电池通过氧化还原反应进行能源转换,有效节约了能源转化成本,不仅解决了电力系统内部能源储存问题,同时保障电力系统安全运行。
        3.3电磁储能
        电磁储能的主要储能方式是将电能转化为电磁能,然后放置在电磁场容器的储能方式,储能效率较高。主要的电磁储能方式为超导磁储能和电容器储能两种。电容器储能能够直接储存电能,适合短时间的电能储存,相对来说安全性和稳定性较高。超导磁储能方式利用超导线圈运作过程中直流电产生的磁场来进行电能的储存,且储能基本无损耗,适合长期储能。
        3.4物理储能
        新能源电力系统中的储能技术分为很多种,物理储能作为电力系统常见的能源储存转化技术,主要分为抽水储能、飞轮储能以及压缩储能三种形式,根据电力系统运行的实际情况,选择合理可行的物理储能技术,减少系统耗能压力,提高能源利用率。如抽水储能相较于其他储能技术的容量更大,具有低成本、高储能的作用,被广泛应用于电力系统储能应用中。但抽水储能容易受到地理位置和自然条件的限制,影响其使用性能的发挥。而飞轮储能方式区别于抽水储能形式,不易受到外界因素的影响,具有效率高的特点,能够在短时间内完成能源的转换工作,同时飞轮储存应用成本也比较高,不利于成本控制。压缩储能是物理储能技术常见的形式,利用风电机实现能源的转化,在水能转化电能的工作中,采用压缩储能的方式能够在一定程度上使电能转化率达到70%以上,为电力系统提供充足的电力能源。
4新能源电力系统中储能技术具有的作用
        所谓的新能源电力系统是在传统电力系统的基础上,通过高新技术的应用进行系统运行的改革与创新,最终实现新能源与储能技术的合理应用。这样的电力系统运行的自动化效果非常强,可以及时地应用系统运行中的不同问题,同时以最快的速度进行电能的吸收,最终保证吸收的电能以最合理的方法运输到需要的部件之中。将新型的储能技术合理地应用到新能源电力系统中最大的特点就是在保证运行稳定的前提下,降低对能源的损耗,实现电力企业经济效益的最大化。另外,将压缩空气、抽水压等储能技术的应用还可以将时间进行多个轴承板块的划分,然后进行精细地规划运行,为电力系统的稳定运行起到很大的作用。最终,实现电力系统运行的优化,为电力能源行业的健康发展提供很大的技术支持。
结束语
        综上所述,在新能源电力系统的运行中储能技术非常的重要,属于关键的一种技术方法,相关电力部门需要加强对这一技术的研究分析。通过对储能技术的不断优化与创新,为电力系统的稳定运行奠定良好的基础。
参考文献
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