试论储能技术在风力发电系统中的运用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第9期   作者:云杰
[导读] 当前新能源技术层出不穷,风力发电作为发电系统中的主要组成部分,储能效率的提升直接影响了新能源技术的开发和创新。

        云杰
        内蒙古能源发电投资集团新能源有限公司  内蒙古呼和浩特市  010010
        摘要:风能在电力建设中属于清洁而经济类型,受到电力行业的重视,风力发电系统研究中全面配置储能技术的运用具备较高优势,可以提高风力发电水平和降低能源消耗,让电力行业可以充分认识到储能技术在现阶段运用的重要性。立足现状意识到风力发电系统运用的重要性,明确储能技术在未来发展中必然会得到运用与受到重视。当前新能源技术层出不穷,风力发电作为发电系统中的主要组成部分,储能效率的提升直接影响了新能源技术的开发和创新。
        关键词:储能技术;风力发电;系统;运用
        当前社会经济不断发展背景下人们对环保越来越重视,全球气温变暖和温室效应都严重影响了人们的日常生活。为改善当前环境相关职能部门针对新能源的研究也在不断加大研究力度。近几年来新兴振兴计划积极推进,由于风力发电对环境造成污染比较小,可再生性能非常强,在一定程度上得到了人们的广泛认可。从一定意义上来讲风力发电涉及更多方面的专业技术,充分运用储能技术来管理风能,提高风力发电的效益与质量。
        1.储能技术概述
        1.1飞轮储能
        飞轮储能技术主要是电动机的运用,促进飞轮高速运转产生能量,将电能转化为动能之后存储起来,实现对能量的管理。在需要使用的时候借助飞轮带动电动机来进行发电。根据相关调查研究可以看出为降低损耗,现阶段很多企业和单位均开始使用磁悬浮技术,借助复合型材料不断提高储能密度,降低整体系统的重量和质量来优化系统运行。从一定意义上来讲要充分发挥飞轮存储系统的作用和价值必须保证原材料性能,选择条件性能比较好的材料与电子流技术来为整个系统地使用作为支撑。目前市场上相关技术表明飞轮存储技术能够实现90%的能量转换[1]。飞轮存储系统的优势在于不会对周围环境造成影响,可以灵活、不受限制的充电和放电,进行维修、保养等,在实际运用过程中受到了人们的广泛关注与认可。随着现代科学的不断发展人们对飞轮存储技术的开发利用一直在进行,比如 人们发现使用积木式组合可以让飞轮的储能效率更高,充分发挥储能效果。
        1.2超导储能
        超导储能系统和飞轮储能系统之间有一定的差异性,主要是将电能转变为磁场能量来进行存储,让人们需要能量的时候则将储能再次转变成为电能。在现代社会的发展中超导存储技术是一种新型技术,主要是对电能进行长时间存储有效转化,将能量损耗降低到最小来提高能量的使用小老。在词磁场能量转化为电能输出的时候转化效率和转化速度都非常快。严格意义上来讲超导储能系统能量转化效率为95%代。超导储能系统的主要优势在于具备良好的动态性,能够对指令快速反应,因此在社会领域内得到广泛运用,在很大程度上提高了系统的稳定性,运用在输配电工程中并且取得了显著效果。
        1.3 蓄电池储能技术
        这是储能技术中最古老的一项技术之一,在长时间的探究和摸索中人们不断创新蓄电池储能技术,不断拓展储电池能量存储量,提高存储能力,让蓄电池存储逐渐成为人们日常生活中必不可少的一部分。

①铅酸蓄电池是目前最主要的电池类型,容量为20MW,和初期的蓄电池相比这个阶段的蓄电池是百倍以上。作为当前风力发电中比较常见的一项技术,制作成本低而可靠性能高,对存储环境要求也不高。但是在具体使用过程中存在一定的缺点,比如寿命达到一定期限的时候就会失去用途,失去用途后无法降解,无法实现无公害化处理形成环境污染;②镍氢电池于2008年研究出来且得到广泛运用,北京是首次使用镍氢电池作为混合电动车核心部分的地区。在实际运用过程中能量转化能作为混合电动车的核心。对于本质来看,该电池的使用和周围环境息息相关。③铿离子电池的制作周期长制作工艺比较复杂,很容易受到环境影响而无法适应风力发电的相关需求。因此该技术在风力发电系统中没有得到广泛运用;④全巩液流电池,这一类电池的成本低且效率高,能够得到广泛运用,逐渐成为学者研究的重点之一。这一类电池主要是根据化学反应将电解液和汞的相互作用在电极表面形成氧化还原反应的,该技术的运用获得了显著成效[2]。
        1.4 超级电容器储能
        超级电容器储能技术和其他技术相比能够提供更多的脉冲功率,在进行电容器充电的过程中电极表面的离子不断吸引异性离子产生相互作用,依附在电极表面而形成双电层电容。由于脉冲公路比较大因此 人们将其运用在电力系统中质量高功率场中。一旦电容负荷较大导致电压跌落系统就会立即放电增加电压,实现稳定供电。超级电容器储能技术的优势主要是可以快速产生稳定的电流,保证充放电的时间,在这个过程中对此循环而不会对电气造成伤害。但是在实际生活中我国对这个方面的研究并不顺利,起步时间比较短,无法在短时间之内掌握该技术。
        2.其他技术
        风力发电在生活当中的广泛运用衍生了很多技术,通常还有抽水储能、氢燃料电池储能、压缩空气储能等多种储能方式。抽水储能方式受到环境限制,只有在环境达到使用要求的前提下才可以利用,这也是导致氢燃料储能并没有被广泛运用的重要原因;氢燃料电池是通过化学能和电能的有效转换来放电,通过氢气燃烧将热能转化为电能[3]。但是在实际研究的过程中发现氢气的价格比较高,而且运输过程对环境要求也非常严格,很容易引起爆炸。要想提高氢气燃料的存储性能,应该对运输过程积极优化。实际运用过程中可以将发电厂作为制作氢气的重要基底,节省成本开发新能源。但是目前我国氢燃料电池储能技术的开发和运用并不成熟,综合成本也比较高,这也导致实际发展受到了阻碍。压缩空气储能和抽水储能相似,主要用来调控峰值,使用阶段消耗能量少起到资源保护的作用,为未来的发展中压缩空气技术必然会成为人们研究的重点技术之一。在长期的发展中我国技术人员对储能技术不断研究和创新,将越来越多技术运用在风力发电系统当中,取得了显著效果。
        结束语:
        综上,当前风力发电在电力系统中的运用越来越广泛,受到人们的重视。在未来发展中如何优化储能技术,寻求更科学合理技术已经成为未来工作中面临的重要问题。
        参考文献:
        [1]李晓航. 探究高压输电线路施工技术与检修方法[J]. 科学技术创新, 2020(08):128-129.
        [2]王茂奎. 高压输电线路施工技术与检修方法[J]. 农村电气化, 2019, 000(004):14-16.
        [3]钟云良. 浅谈电力工程中高压输电线路施工技术与检修[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(006):396-397.
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