新能源电力系统中的储能技术探究

发表时间:2020/6/2   来源:《城镇建设》2020年2月第6期   作者:王术
[导读] 在经济与社会发展进程中,能源消耗量越来越多,为维护生态平衡
         【摘要】在经济与社会发展进程中,能源消耗量越来越多,为维护生态平衡,保护不可再生能源,各国展开了对风能、地热能、太阳能等可再生能源的开发运用。目前,这些新能源在我国电力事业中已经得到了一定的运用,占据比重也在逐年提升。但是由于这些新能源具有随机性等特征,在运用上受到一定的限制,因而还需要采用储能技术,实现新能源的可调控,以保证电力系统稳定运行。本文就新能源电力系统中的储能技术进行了研究探讨。
         【关键词】新能源;电力系统;储能技术

         当下我国开始大量的应用新能源电力系统,此系统主要是依靠自然资源进行能量的转换,从而能够源源不断地输出电能,以此能够解决当前用电压力过大的问题,为整个的电力进一步发展提供了良好的基础。而在整个的运行过程当中,储能技术将会发挥着不可替代的作用和效果,是整个新能源电力系统运行十分关键的部分。

         1储能技术简介

         1.1自然界的储能

         目前,世界几乎所有能源都来源于太阳能,人们使用的大部分资源都是通过不同形式对太阳能进行转换。木、煤油等有机然料能源都是通过太阳的照射与自然界生物的正常生长而产生的能源,是风能、太阳能积累的结果,所以太阳能是当前应用的热点,也是将来研发的趋势与方向。

         1.2应用于电力系统的储能技术

         当前科学技术的不断增强,使得当前电力系统的储能技术得到更新。很多储能技术都是通过人工储能的方式将电力系统的能量转换为另一种能量进行储存。这种储存方式需要符合实际的储存要求,并通过一段时间将其转化为消费者所需要的电能。这种储存方式比较清洁、便利,能够有效地使电力系统效率增强。在储存技能发展过程中,首先要对化石原料进行节约,其次要进一步对太阳能、风能及潮汐能等清洁性能源加以利用,不断创新技术使相应的储能系统与其匹配,最后要通过进一步的科技生产让各种间歇性能源和特殊新能源得以利用,使储能技术进一步发展。

         1.3电力需求侧储能技术

         随着当前人们对电能需求的不断增加,必须要加大电力需求侧储能技术的研发。通过对用户行为的分析来对储能技术进行研究。与供给侧储能作用相似,电力需求侧储能技术也是通过对用户的时间、空间以及具体用法上的分析,将高峰时间和低峰时间进行错开,让电能得到有效供应。同时,通过需求侧储能技术的应用,让电力系统内的分布式电源更加灵活。

         2 新能源电力系统中储能技术具有的作用

         新能源电力系统是在传统的电力系统的基础上,应用了先进的科技技术对系统进行改良,最终衍生出的渐进性电力系统,这种电力系统具有极强的快速响应能力,其能够以最快的反应速度将电能吸收,进而将吸收的电能以最为科学、合理的方式配送到各部件之中。将新型的储能技术应用到新能源电力系统中最大的优势便是其在正常运行时,能最大程度的降低耗能成本,以达到最大的经济效益。将压缩空气、抽水压的储能技术以最大的容量限制形式应用在电力系统的实际运行中去,将时间分为多个轴承板块,风电随之在此时间轴上进行细致的划分,最终以更系统的方式平移到各个时间轴之上,这样一来,整体的而电力系统便得以优化,企业也能充分获得电力系统最大的运行效益。

         3新能源电力系统中的储能技术的应用

         3.1电化学储能

         化学储能与其他储能设备相比,机动性比较好,反应速度比较快,能量很高,循环效率也比较独特,所以在很多化学装置中都有很好的应用。当年我国化学储能装机同比增长80%以上,通过对重点领域的化学技术进行研发,对锂电池和铅炭电池等进行进一步应用,能够加强化学储能的应用性。但目前我国化学储能占比比较低,大部分技术还是国外公司垄断。目前,锂电池成本有效下降,增强了化学储能的商业潜力。

         3.2储能技术在太阳能系统的应用

         太阳能系统分为光伏系统和光热系统。这两种系统都是能直接将太阳辐射转化为电能。

光热技术能够将太阳能作为发热源,通过有效的供冷和制热进行光热发电。可以通过供暖、制热以及加工发电与化学燃料的相关反应使化学燃料发电的效率增强,同时进一步对太阳能进行调节,让其在时间和空间上达到平衡,使其长期和短期的应用能力增强。虽然这种方式不能满足所有用户的需求,但是可以通过间歇性的供电,使用户的需求得以满足。

         3.3储能系统在不同供电场所的应用

         对于不同供电场所,需要应用不同的储能系统。例如,电力调频调压系统、新能源发电侧储能系统以及商用储能系统等都需要根据实际的需求来进行选择,不同的电力系统需要对功率进行调节,同时对长期和短期的电池进行控制。很多新能源系统发电具有间歇性且波动性大的特点,在实际应用中出现问题比较大,所以需要在高峰时尽力控制其稳定性。同时,为了进一步实现应急供电,要对当前的蓄电池和变流器进行有效结合,使质量效益和经济效益得以提高,实现不间断供电的目标。

         4储能系统优化配置和控制策略

         4.1储能系统的组成结构

         对当前多种储能系统进行分析,让大体积、功率高、密度高、寿命长的系统进行大规模并网,在整个过程中需要进一步对储存单元的高密度进行控制,让其在微网中的应用前景更加广泛。此外,通过应用超级电容装置,能够改善当前电动系统的质量问题。对风电场以及太阳能电场的功率进行调节,使装置的原理和结构更加系统,可通过超级电能容量管理和网际控制的有效结合来提升整体控制效果。在环路设计的支持下,令电网电能质量得到有效控制。同时,以光伏发电系统为支持,通过混合储能系统的稳定运行,对功率进行定性分析,延长系统使用寿命,优化储电池的蓄能系统。

         4.2储能系统的优化配置

         我国储能系统的优化配置必须要满足稳定和高质量的电能,使得功率波动尽量平稳。通过经济性和技术性的考虑,使其内部的容量加强,满足当前储能的要求。同时,需要不断地开发新能源,对其运行特征曲线以及电力系统数据等进行密切研究,对其曲线和负荷特征进行严格考量,不断促进当前新能源发电的联合系统的优化,以得到完整科学的电力系统。

         4.3储能系统的控制策略分析

         储能系统配置完成后,也需要对其补偿效果进行合理研究,储能系统得到有效控制,并成为整个系统内部的核心和关键。为了满足不同场合的需求,需要利用储能系统大功率和放电强的特点,通过进一步加强并网变流器的设计,控制有效的实际功率来满足当前的输入输出,使储能系统的复合能力增强。同时,通过进一步对电网的稳定性以及储能装置进行把控,使储能系统内部的自控能力得以提升,让电网的控制策略避免孤立。通过生成有功和无功的电流指令,让储能系统的功率补偿和稳定性增强。通过多层次的管理,让整个电网的自控能力增强。通过输入和输出的应用需求解决出现的联合调控问题。

         结语

         总而言之,随着人们生活水平的提高,对于电 力方面的需求也越来越高。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。目前,在新能源电力系统中应用储能技术,具有非常重要的实践意 义,笔者就针对新能源电力系统的技术分类及重要性进行了阐述,并提出了目前存在的一些问题,根据存在展开了论述,探讨了在新能源电力系统中储能技术的实际应用,希望可以对相关人员有 一定的借鉴作用。

         参考文献

         [1]欧阳羿,杨杰.能源互联网技术实现路径及实践[J].中国能源,2017,39(02):38-43.
         [2]马建新.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].电子技术与软件工程,2016(11):244.
         [3]段金辉.微电网储能系统规划与运行决策模型研究[D].华北电力大学(北京),2016.






















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