梁向飞
山西大唐国际运城发电有限责任公司 山西 运城 044602
摘要:现当今,随着我国经济的快速发展,我国环境和能源问题已经成为社会关注的热点内容,多数行业通过持续的发展清洁能源和新能源的方式提高自身的发展效率,促进企业持续稳定的发展。在电力企业中,风能和太阳能是一种清洁的能源,不仅不会出现污染废弃物,还能够进行能源的输送,同时也可以带动社会经济建设持续的发展。但是风能和太阳能存在一定的不稳定性,在一定程度上影响电力电网系统的稳定运行。因此在本文中,主要对新能源电力系统中的储能技术做出全面的分析,在此基础上提出下文内容,希望能够给同行业工作人员提供相应的参考价值。
关键词:新能源;电力系统;储能技术
引言
现如今,我国处于严峻的环境形势之中,资源被大量攫取、生态环境遭到一定程度的破坏,国民面临着新时代的能源和环境问题。为解决这一境况,各能源部门便加快了内部技术的研发进度,电力部门也跟随着众部门的改革脚步,在电力系统中应用了新能源,并研发出了各种技术,以保证新能源电力系统的正常稳定运行。然而,这种可再生能新源存在着一定弊端,新能源系统在应用时极易受到环节环境的干扰从而发生间歇运行、随机出力的现象。电力部门针对这一问题,便潜心研制出了储能技术,在一定范围内增强了可再生新能源的稳定性,使得新能源发电在电力系统运行中可以受到人为调控,以保证新能源和电力电网系统能够持续、稳定为社会服务。
1储能技术对于新能源电力系统发展的重要作用
目前,新能源的开发和应用主要集中在将风能和太阳能转化为电能。与化石燃料发电相比,利用风能和太阳能发电在很大程度上受到自然环境的影响,具有间歇性和波动性的问题,如果这种生产方式大规模的应用于电网,电网的稳定和安全等问题将受到很大挑战。专家认为,如果风力或光伏发电在在区域系统总容量中低于10%的比例时,依靠传统技术的调整基本可以保证电网的稳定和安全。但是一旦风电或光伏装机比例超过20%,电网将难以应用现有技术进行全面可控调节。在新能源占比越来越大的趋势下,为了保证电网运行的稳定和安全,必须对风力、光伏等新能源电力对电网的间歇性和波动性等影响加以调节和控制。因此,储能技术的应用和研究是促进新能源发展、实现大规模并网的必要条件,也是未来新能源电力系统发展进步的必然趋势。
2新能源电力系统中储能技术的应用
2.1电化学储能的应用
对于化学储能来说,通过和一些其他的储能设备来进行相应的对比分析,其中存在着比较良好的机动性,与此同时在一定的程度上存在着相对比较好的反应速度,自身的能力也比较高。因此在多数的化学装置中,都能得到相对比较好的应用,通过对领域中的化学技术进行重点的分析和研究,对锂电池以及铅炭电池进行合理有效地应用,能够对其化学储能的应用水平进行持续的提高,当前在我国的化学储能过程中所占据的比例不是很高,多数技术依然从国外部分公司进行垄断的,因此通过对锂电池的成本进行相应的降低,可以全面提高化学储能之中的商业潜力,因此要引起足够的重视。
2.2物理储能
新能源电力系统的储能技术分为很多种,物理储能作为电力系统转化的储能技术,主要分为抽水储能、飞轮储能和压缩储能三种形式,根据电力系统运行的实际情况,选择合理的物理储能技术,降低系统能耗和能源效率的压力。例如,与其他储能技术相比,抽水蓄能具有容量大、成本低、储能高的功能,因此在电力系统的储能应用中得到广泛应用。但抽水蓄能容易受地理位置和自然条件的限制,影响其性能。飞轮蓄能方式不同于泵浦蓄能形式,不易受外界因素影响,具有效率高的特点,它可以在短时间内完成能量转换工作。但同时,飞轮存储的应用成本相对较高,不利于成本控制。压缩储能是一种常见的物理储能技术形式。例如在将水能转化为电能的过程中,压缩储能方法可以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能。
2.3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,且储能效率高损耗小,适合长期储能。缺点是工作温度较高,加热保温装置大大提高了成本,同时有一定的安全风险。
2.4相变储能技术
对于相变储能技术来说,在新能源电力系统当中通常会应用到相变材料。这些相变材料在进行吸热时,能够对能量进行储存,而放热时不仅释放了能量,并且其所释放出来的能量具有很高的密度。在新能源电力系统当中,有关相变储能方面的技术通常表现为电储热、冰蓄冷以及熔融盐储热等诸多形式。其中冰蓄冷储能是凭借一些蓄冷的介质来对能量进行调节,减少高峰供电时段所承受的运行压力。熔融盐储热是对无机盐进行加热,使其转变为熔融的形态,然后利用热循环的相关方法来实现传热与储热,这种方法具有高传热以及低腐蚀的特点。电储热技术则是通过金属或者水来进行储热,提供了介质,这样方便了热量的释放和存储,从而使得能源传输效率得到了很大的提升。变相储能一般在光--热发电系统应用较多。例如甘肃敦煌100兆瓦的熔盐塔式光热电站、内蒙古乌兰察布10小时储能100兆瓦导热油槽式光热发电项目。
3储能系统优化配置的措施
3.1分析储能系统的控制措施
储能系统在完成相应的配置后,必须科学有效地分析其对电网的补偿效果,这样才能方便和稳定的对储能系统进行连续优化和控制,这也是整个系统不可或缺的一个重要内容。在这里,还可以为了控制电网的稳定性,合理安装控制器储能装置,完善储能系统的内部控制,这样可以有效的产生有功和无功电流指令,不断加强对高功率储能系统的补偿。在一定程度上,促进其稳定性得到优化。通过多方面管理的结合,可以更全面地提高电网自控能力,充分结合投入产出的实际应用,最终更积极地处理电网和储能联合调控的问题。
3.2实现储能优化配置
在新能源电力系统中合理应用储能技术,可以有效地促进储能配置和电网改造,满足电力系统的电力需求,保证电力系统的安全运行。为了进一步发挥储能技术在新能源电力系统升级改造中的应用,需要工作人员加强储能系统的优化配置,熟练应用储能技术进行能量转换,同时应注重能量转换的质量和效率,尽量向电力系统提供质优量稳的电能。优化储能资源配置需要电力人员设计科学的储能方案和动力系统,充分考虑储能转换的成本,合理开发利用自然能源,实现储能资源的优化配置,并发挥储能技术在新能源电力系统运行领域的应用价值,使其真切实起到削峰填谷和节省能源的作用。
结语
结合上述的内容可以看出,随着我国新能源装机不断增长,新能源电力系统已经是现代电力工业发展的标志和方向。在人们的日常生活和工作中,这项技术的应用非常广泛,而且在实际应用中这项技术也有其自身的优缺点,只有加强对储能技术的研究,提高相关技术的应用水平,才可以为我国电力系统的稳定运行提供重要保障。储能技术在新能源电力系统的运行中占有十分重要的地位,是一种关键的技术手段。相关电力部门需要加强对该技术的研究和分析。通过对储能技术的不断优化和创新,为电力系统的稳定运行奠定了良好的基础。此外,多样化的储能技术也将应用于多个控制调节系统。作为相关的电力技术人员,应该针对相关的智能技术问题制定完善的发展战略,最终确保新能源电力系统的稳定安全运行。目前储能技术应用广泛,其发展前景也受到社会的关注。
参考文献
[1]朱永强,郝嘉诚,赵娜,王欣.能源互联网中的储能需求、储能的功能和作用方式[J].电工电能新技术,2018,37(02):68-75.
[2]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.
[3]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,2018(11):244.