新能源电力系统中的储能技术探讨

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年34期   作者:黄琳 石海洋
[导读] 随着我国电力行业的不断发展,新能源电力系统发挥着极为重要的作用,同时影响着电力行业的后期发展
        黄琳  石海洋
        国网荆州供电公司  湖北省荆州市  434000
        摘要:随着我国电力行业的不断发展,新能源电力系统发挥着极为重要的作用,同时影响着电力行业的后期发展;而由于传统观念与技术水平的影响,部分新能源电力系统在并网过程中极易出现不良问题,例如系统运转不稳定、功率波动较大等,这些问题都会对电力系统的正常运转造成影响;为了改变这一现状,相关单位及人员需要转变传统思想理念与工作模式,加强对新能源电力系统的认识,并借助储能技术的应用,保障电力系统运转的稳定性,同时提高能源转化的效率,避免传统电能问题的出现,为我国电力行业的健康发展奠定坚实基础。下面主要对新能源电力系统中的储能技术进行分析探究。
关键词:新能源;电力系统;储能技术
一、储能技术的具体概述
        通常情况下,电能资源在进行储存时,大多以物理、化学等形式为主,因此又被称之为物理储能技术、化学储能技术、相变储能技术及电磁储能技术,在实际应用时,相关单位及人员需要根据自身特点及工作需要,科学选择合适的储能技术,保障电力系统的正常运转,进而促进现代电力行业运转水平与经济效益的提高[1]。
二、储能技术应用于新能源电力系统的意义
(一)提高电力系统的稳定性
        由于我国在新能源电力方面发展的时间较晚,当新能源电力系统运转时缺乏足够的稳定性,极易造成不良问题的出现,对系统自身及电力行业整体发展造成影响,为此,相关单位及人员可以借助储能技术的应用,借助其自身款速反应及调节能力,满足不同电力系统对功率方面的需求,确保系统自身瞬时功率保持一定平衡,以此来提高新能源电力系统运转的稳定性。
(二)保障电力系统的经济效益
        同时,在部分风电系统运转时,由于技术水平的店址,系统运转时会产生较大的能耗,对系统自身及相关单位的经济效益造成影响;而通过加强储能技术的应用,相关人员可以借助抽水储能及大容量压缩空气等方式,对风能电力系统进行优化,避免传统问题的出现,以此来保障电力系统的经济效益,同时促进电力单位及行业整体经济效益的提高。
(三)对电力机组进行保护
        除此之外,通过加强储能技术在新能源电力系统中的应用,相关人员可以借助储能技术自身的快速反应能力,对电力系统的配置进行优化,以此来保障风能发电机组的正常运转,同时吸收多余的能量,强化提高机组自身低电压穿越能力,进而促进新能源电力系统能够正常稳定的运转与发展下去。
三、现代新能源电力系统中常见的储能技术
(一)物理储能技术
        研究表明,物理储能技术在现代新能源电力系统中属于极为常见的技术之一,在实际应用时,主要以压缩储能、抽水储能及飞轮储能方式为主并根据不同电力系统的特点与运转模式,科学选择合适的储能方式;其中,压缩储能方式主要是借助风电机对能量进行转化,保障电能的充足,为电力系统的正常运转奠定基础;抽水储能方式在应用时,其使用成本较低,且容量较大,储能效率较高,由此而被大量电力系统所引用,不过,由于抽水储能方式极易受到自然气候及地理位置等因素的影响,无法充分发挥出储能技术的作用;而飞轮储能方式在应用时不会受到外界不良因素的干扰,能够在短时间内高效的完成能量转换,不过,相比于其他方式,飞轮储能方式需要消耗较多的成本,影响着单位自身经济效益的提高[2]。
(二)化学储能技术
        在现代新能源电力系统运转时,化学储能技术同样属于常见技术之一,在实际应用时,相关单位及人员需要选用不同性质与种类的电池,借助其内部正负极之间的反应,将化学能量转换为电能,以此来将能量转换过程所消耗的成本进行降低,同时将传统电力系统中能量储存方面出现的问题进行优化处理,在最大程度上提高了电力系统运转的稳定性与安全性,并在另一方面促进了我国电力行业整体的健康发展。


(三)相变储能技术
        同时,相变储能技术主要是指通过吸收或释放电力系统内部的热能,以此来实现能量转化,从而获取足够的电能资源,满足电力系统正常运转的需要,同时避免过多的能量损耗,为电力系统自身的经济效益进行保障。
(四)电磁储能技术
        此外,在现代新能源电力系统运转的过程中,相关单位及人员还可以加强电磁储能技术的应用,借助超导材料与变流器等设备的应用,利用电磁能向电能进行转换,保障电能转换的效率,确保电力系统能够正常稳定的运转下去;同时,如果电力系统运转时出现能源不足现象时,通过电磁储能技术的应用,当电能转换过程中能够有效减少电能的浪费,进一步保障电力单位自身的经济效益。
四、储能技术在新能源电力系统中的实际应用
(一)应用于风力发电系统
        当风力发电系统运转时,由于风力资源存在较大的不确定性,极易引起电能转化失衡现象,对新能源电力系统的正常运转造成影响;在这一过程中,相关单位及人员需要加强储能技术的应用,借助储能技术的抗干扰性,避免风力因素对电能系统运转过程的影响;同时,借助储能技术的应用,还可以在电力系统运转出现故障时向工作人员进行示警,确保在最短时间内进行处理,避免系统自身质量与使用寿命受到影响[3]。
(二)应用于光能发电系统
        所谓光能发电系统主要是指借助太阳能向电能进行转换,以此来解决现代新能源电力系统用电不足的问题;而当光能发电系统运转时,由于其内部光热系统及光伏系统等存在较大的差异,当选用储能技术时同样需要根据不同系统自身特点进行科学选择,确保在最大程度上提高光能转换的效率,为新能源电力系统的正常运转提供充分保障。
五、储能技术未来的发展趋势
(一)多元性与复合性趋势
        当前时期,为了加强储能技术的发展,相关单位及人员首先需要对新能源电力系统中参数变动及系统干扰引起的自适应控制问题进行充分了解,并对储能模糊逻辑控制等方面进行深入研究,并制定相应的控制管理对策,加强多元复合储能系统的协调控制,为储能技术及新能源电力系统的健康发展奠定坚实基础。
(二)提高能量转换效率
        通常情况下,在新能源电力系统运转过程中,能量转换工作发挥着关键性的作用,影响着系统自身的正常运转;因此,电力单位及人员需要对储能技术进行深入的研发创新,并将其应用于电力系统中,提高系统容量,减少能量转换的成本,同时对能量转换的效率与质量进行保障,以此来促进现代新能源电力系统整体正常稳定的运转与发展下去。
(三)提高新能源并网质量
        除了以上内容之外,为了加强现代储能技术的发展,电力系统并网工作发挥着关键性的作用;在过去,由于工作理念与技术方面的限制,当新能源电力系统并网是极易出现不良问题,对系统自身造成极大影响;为了改变这一现状,相关单位需要加强新能源并网的深入研究,提高并网效率与质量,对系统配置进行优化,为电力行业整体的正常运转提供保障[4]。
总结:
        综上所述,随着时间的推移,我国电力行业得到了极大的进步,而新能源电力系统作为电力行业中的重要环节,为了避免传统不良问题的出现,相关单位及人员需要创新自身工作理念与方式,加强对储能技术的应用,并在日常工作中对其进行深入的研发创新,优化系统内部配置,以此来减少系统运转的能耗,提高电力系统的运转效率、安全性及经济效益,进而推动我国现代电力行业及社会整体的进一步发展。
参考文献:
[1]李丽,  曾昌健. 浅析新能源并网对电力系统电能质量的影响[J]. 数码设计(下), 2019, 000(012):174-175.
[2]裴哲义、范高锋、秦晓辉. 我国电力系统对大规模储能的需求分析[J]. 储能科学与技术, 2020, v.9;No.49(05):343-346.
[3]王皓, 张舒淳, 李维展,等. 储能参与电力系统应用研究综述[J]. 电工技术, 2020, No.513(03):26-29+32.
[4]牛婧. 储能技术在风力发电行业中的系统调峰作用[J]. 煤炭加工与综合利用, 2020, No.249(04):86-88.
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