论述储能技术在电气工程领域中的运用及发展趋势

发表时间:2020/10/20   来源:《城镇建设》2020年第21期   作者:吴克军
[导读] 电能的广泛应用被认为是20世纪中最具影响力的成就之一。随着电能的发展和技术的完善,现在电能已经逐渐深入到了国民经济和人们日常生活中的各个方面,是现代人类社会主要生存的基础,因此电力工业也是现阶段我国最重要的基础产业之一

        吴克军
        身份证号码:41112319841019****
        摘要:电能的广泛应用被认为是20世纪中最具影响力的成就之一。随着电能的发展和技术的完善,现在电能已经逐渐深入到了国民经济和人们日常生活中的各个方面,是现代人类社会主要生存的基础,因此电力工业也是现阶段我国最重要的基础产业之一。由于过去传统电网在运行的过程中存在很多缺点,因此储能技术的应用在很大程度上提升了电网的安全性和灵活性,保证了经济的进步和发展。针对这种情况,该文就针对储能技术在电气工程领域中的应用和发展进行研究,以期对今后我国电力的发展和社会现代化水平的提升有更大的积极影响 。
        关键词:储能技术;电气工程;运用;发展
        引言
        处在现代化社会中,应用最为广泛的能源就是电能,伴随着各项技术飞速发展,重新调整了电能生产领域的流程化项目。作为国民经济增长的支柱性产业,电力企业要想达到人们对电能逐年增长的需求量,必须要对电能生产结构进行进一步的优化。传统的电网运行系统具有很大的不足,使点电能供应质量大大下降,电能的供应也相对滞后,发挥储能技术的优势,能够使电力生产的灵活程度得到显著提高,对社会经济的发展具有非常大的积极影响。
        1储能技术的发展现状
        在相当长的一段时间以来,世界范围内电力系统发展的大方向就是以大电网和大机组为原则,以集中输配电为主要的运行模式。在这样的发展情况之下,全世界的输电网络就相当于一个收集电能的统一容器,在所及范围内,所有的电气企业都将电能送到这个统一的容器当中,使用者则从这个统一的大容器取走其需要的电能。因为相互联系的大的电能系统的电力承载力与区域交换功率的不断提升,不可避免的远距离且大容量的输电需求越来发挥多,这样的情形就无疑加重了庞大的电力系统的工作复杂性,也使得电力系统的工作安全性降低了很多。就目前情况来看,高效率的进行有功功率调整的办法与措施是电力系统中极其缺少的,现在电力系统中采取的调整功率的设备主要是发电机的容量备用,这样的现实情况是很难使有功功率达到使电力系统安全运行的标准的。即使电力系统有着充分的备用容量,在一此特殊情况之下,如果电网因某些问题发生故障使其输送电能的能力下降,备用的机组又与负荷中心距离较远,那么就无法使电力系统稳定运行。
        2在电气工程领域中对储能技术的典型应用
        2.1在脉冲功率系统中的应用
        在脉冲功率系统中对储能技术的应用,也比较典型。脉冲功率系统主要包括开关、负载、储能单元、低功率能源、波形调制等,而开关、储能单元、低功率能源、波形调制都是脉冲功率源,要求脉冲功率源向高输出功率、高储能密度、高功率密度、高重复率的方向发展。合理的减小储能期间的体积、重量对脉冲系统的意义重大。为进一步提升存储功率,应有效的结合传统储能器件、设备与新型的储能技术深入研究,当前已经投入使用的储能器主要有惯性、静电、电感等储能型储能器。
        2.2在大型互联电力系统稳定控制中的应用
        在现代化社会不断发展中,储能技术的出现改变了稳定控制电力系统的思维方式,而且随着电气工程领域越来越广泛地运用到储能技术,也为现代化建设创造了有利条件。而在电气工程领域中比较典型的对储能技术的应用,是其在大型互联电力系统稳定控制中的应用。使用传统的 PSS,通过利用发动机的附加磁对抑制系统的局部震荡可起到良好的控制效果,但是如果对大型复杂互联电力系统在工作中产生的区域间多模式低频振荡问题,利用传统的 PSS 发动机附加磁对其进行控制可能会得不到预期效果。究其原因主要是 PPS 发挥其作用离不开发电机组的励磁控制,但是可能在某一条输电线路中最有效的控制部位和控制点之间存在较大的距离,因此得到的效果不尽人意。因为传统的电力系统会导致机组间出现震荡,动态功率可能会因为任何一个微小的干扰而出现不平衡,但是如果储能装置的容量足够且具有较快的响应速度,便可以主动对其进行控制,保证系统功率在任何情况下都能实现平衡。

假如在系统运行中,发电机的励磁系统不会同时和电力系统稳定装置产生作用,便能对其最有效的部位实现最方便的运用。而该控制装置产生的控制量可以对系统震荡的源头直接发生作用,因此大型互联电力系统的稳定控制中对储能技术的有效应用,是现代化科技进一步发展的重要推动力量 。
        2.3蓄电池储能技术
        蓄电池储能技术在英国不断升级演变,并在全世界的电力工程中得到了广泛的应用。举例来说,PSB是英国正在采用的蓄电池储能技术,这种蓄电池建设一座 15MW/120MW/h 的储能电站的话,其纯效率可以高达百分之七十五。而另外一种 NaS 的蓄电池的效率更高达百分之八十九,比 PSB 蓄电池优越于 NaS 蓄电池还可以输出脉冲功率。这样的独特之处使得 NaS 电池可以在电气工程的电能质量的调节工作和电能负荷的调峰工作中得以应用,以此来提高电气设备的经济实用性能。
        2.4超大电容器储能技术
        超大的电容器也可以称为超级电容器,这所以用超级来形容,是因为超级电容器相对于普通的电容器来说有着更高的介电常数,表面积更大,耐压性能更高。目前来说,超级电容器主要致力于电力工程调峰工作,广泛应用于低容量的场合。超级电容器可以在电力系统中的电压突然间跌落或者受到瞬时干扰的情况下提高电力系统的供电水平。
        3电气工程领域储能技术的发展趋势
        3.1找新的应用领域
        在发展的过程中,在对储能技术进行完善和发展的过程中,也要适当地开发和研究新的储能技术,保证技术不断地提升和进步。在对原有的技术和应用领域进行改善的时候,要及时地对原有的问题进行改善,避免出现局限性。同时要想让储能技术在应用的过程中向着更全面的方向发展,在进行服务的过程中就要不断开发新的应用行业和领域,使储能技术在今后的发展过程中得到更好的进步和应用。
        3.2发展电力电子技术
        在电力行业的发展过程中,各种能量形式能否真正地进行有效的转换和发展,会直接对我国储能技术产生影响。因此对于快速、大容量同时成本又比较低的能量转换问题进行解决,就是一项非常重要的问题。在这个基础上,我们发展电力中的电能存储技术,将使电力行业得到更有效的进步和提升。
        3.3 对于各种储能技术的有效利用
        由于每项储能技术的特点不同,因此在优点和缺点上都会有很多不同。在实际生产建设过程中,我们也不可能只采用一种储能技术对工作进行开展和完成。在这个基础上就要对各种技术进行适当的发挥和利用,根据实际生产和应用的具体要求,要对储能技术中的优势进行有效利用,对不足的地方进行改善。
        结束语
        由于各个行业的持续发展与进步,对能源的需要也逐步增加,造成能源紧缺。因此,储能技术出现了,其可以通过自身的优点,处理该问题,进而在电力工程相关领域中运用甚广。当前中国储能技术就是压缩空气、抽水与飞轮等储能技术,这部分技术各不相同,因此所具备的优势和劣势也有一定的区别。因而,电气工程有关工作人员在运用储能技术的时候,需要始终遵循相关要求,按照实况,挑选出合适的储能技术。
        参考文献
        [1]栗维冰.光伏储能发电系统出力可控及储能容量研究[D].焦作:河南理工大学,2015.
        [2]张雪莉,刘其辉,李建宁,李赢. 储能技术的发展及其在电力系统中的应用[J].电气应用,2012,31(12):50-57.
        [3]罗星,王吉红,马钊.储能技术综述及其在智能电网中的应用展望[J]. 智能电网,2014,2(1):7-12.
        
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