本文將闡述儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn),儲(chǔ)能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,包括太陽能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電、風(fēng)能電力系統(tǒng)、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用。
儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)
壓縮空氣儲(chǔ)能
壓縮空氣的儲(chǔ)能形式重點(diǎn)為利用分子內(nèi)力實(shí)施發(fā)電,在電力負(fù)荷在較為低谷的階段時(shí),借助空氣壓縮的方式能夠合理存儲(chǔ)電能至對(duì)應(yīng)的容器里。在用電的高峰階段時(shí),又可以完好的將所壓縮的空氣釋放出來,從而更好地驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī),以滿足發(fā)電需要。
該種儲(chǔ)能形式的優(yōu)勢(shì)為具有較高的能量的轉(zhuǎn)化效率,并且存儲(chǔ)容量非常大,延長(zhǎng)了工作時(shí)間。
抽水儲(chǔ)能
抽水儲(chǔ)能在現(xiàn)階段是非常大型的儲(chǔ)能形式并且較為完善,該種形式在應(yīng)用期間應(yīng)該在上下游位置都搭建好水庫。
只要遇到負(fù)荷低谷的情況,就需要通過相應(yīng)的設(shè)備實(shí)施抽水操作,并把下游水庫里的水不斷的運(yùn)往至上游水庫里存儲(chǔ),一旦遇到用電高峰時(shí)期,就需要把相關(guān)設(shè)備設(shè)置成發(fā)電機(jī)工作狀態(tài),借助上游水庫里的水儲(chǔ)量實(shí)施發(fā)電。該種形式的能量轉(zhuǎn)化效率一般為70%~75%范圍內(nèi)。
因?yàn)樵诔樗畠?chǔ)能過程中通常會(huì)被地勢(shì)地址、此間周期與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)反應(yīng)等相關(guān)因素所干擾,要想普遍應(yīng)用還具有大量的阻礙。有關(guān)抽水蓄能電站地址選擇與建設(shè)一般會(huì)被地形環(huán)境所的影響,同時(shí)由于用電區(qū)域與發(fā)電站距離更遠(yuǎn)時(shí),還會(huì)使得大量的能源被損耗。
飛輪儲(chǔ)能
飛輪儲(chǔ)能為借助旋轉(zhuǎn)體形成的動(dòng)能而對(duì)于電能間隙轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存,在利用該種儲(chǔ)能方式進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí),主要是通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪,在飛輪達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),就能夠?qū)崿F(xiàn)電能朝著飛輪動(dòng)能進(jìn)行轉(zhuǎn)換,要是為釋放電能,就需要通過飛輪動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電。
該系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境一般都接近真空,這樣能夠減少風(fēng)阻與摩擦形成的消耗量,并且壽命也更長(zhǎng),還不會(huì)給環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響,不需要采取更全面的維護(hù)。
但是其中也有一些不足,儲(chǔ)存的能量密度不夠高,要想保障系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠還得花費(fèi)較多費(fèi)用,并且還會(huì)被場(chǎng)地空間所限制,目前通常都會(huì)運(yùn)用到蓄電池系統(tǒng)中做好補(bǔ)充。
電磁儲(chǔ)能
(1)超導(dǎo)磁儲(chǔ)能。超導(dǎo)磁儲(chǔ)能形式又稱為SMES,主要的操作形式就是借助超導(dǎo)線圈存儲(chǔ)電磁能,有著響應(yīng)速度快、儲(chǔ)能密度大等優(yōu)勢(shì),因?yàn)槌瑢?dǎo)磁儲(chǔ)能設(shè)備的價(jià)格非常高,在運(yùn)行過程中形成非常強(qiáng)烈的磁場(chǎng),進(jìn)一步限制了該儲(chǔ)能方式的廣泛使用。
(2)超級(jí)電容器。此種儲(chǔ)能形式的理論基礎(chǔ)主要是電化學(xué),通過電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)充電/放電等操作,主要特征為具有較長(zhǎng)的使用年限、較高的功率密度等。在具體使用期間可以得知,該種儲(chǔ)能方式的能量密度不會(huì)很高,耐壓能力較低,使得推廣應(yīng)用范圍窄。
2儲(chǔ)能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1太陽能發(fā)電
太陽能在所有新能源中作為使用范圍最廣的一項(xiàng),該項(xiàng)能源可為電網(wǎng)帶來足夠的電力電源,能夠更高效地保障用電量,重點(diǎn)依據(jù)的就是太陽具備較強(qiáng)可再生性能。
相較于大部分能源,太陽能更容易獲得,同時(shí)有著長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)能力,能夠借助一定的設(shè)備轉(zhuǎn)化成電能,其中涵蓋太陽能池板通過設(shè)備對(duì)太陽能進(jìn)行收集和處理,接著形成集熱效應(yīng)。
然而和別的新能源對(duì)比來說,太陽能所供應(yīng)的電能也不夠高,并不能為功率使用量過大的電力裝置供應(yīng)充足的電力,通常都被用在功率較小的電力設(shè)備里,才可以確保新能源得到合理利用。
基于此,相關(guān)研究人員還需要把太陽能作為重點(diǎn)研究對(duì)象并展開全新的操作技術(shù),才可以在獲取到太陽能能源時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)其應(yīng)用領(lǐng)域。
2.2地?zé)崮馨l(fā)電
地?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)中主要憑借地?zé)崮芸梢缘玫侥茉矗?strong>地?zé)崮苤饕纬汕罏榈厍騼?nèi)部,在地球自轉(zhuǎn)過程中,地心會(huì)形成較多的熱量,就能夠把該部分熱量當(dāng)成能源進(jìn)行應(yīng)用。
及時(shí)現(xiàn)階段的科技無法對(duì)地?zé)崮苓M(jìn)行直接利用,卻能夠?qū)λl(fā)的熱量進(jìn)行使用,通過熱能的轉(zhuǎn)化,對(duì)電能進(jìn)行處理,并可以將其使用到電力與供暖設(shè)備當(dāng)中。
同時(shí),將該能源運(yùn)用到發(fā)電系統(tǒng)里的流程也較為便利,作為現(xiàn)階段非常實(shí)用的新型技術(shù),要想提高該系統(tǒng)的環(huán)保價(jià)值,操作人員還應(yīng)該優(yōu)化自身技術(shù)能力實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電需要,從而專注于發(fā)電技術(shù)的研發(fā)中。
2.3風(fēng)能電力系統(tǒng)
(1)風(fēng)機(jī)種類。借助裝機(jī)的容量指標(biāo)能夠合理劃分好風(fēng)機(jī)的種類,主要有大中小等各種類型,一般來講,風(fēng)機(jī)的容量越大,相關(guān)的槳葉長(zhǎng)度就會(huì)更長(zhǎng),發(fā)電機(jī)在運(yùn)行期間按照風(fēng)機(jī)的容量劃分成了恒速、變速等多樣化的形態(tài)。
(2)設(shè)備的構(gòu)成和功能。所應(yīng)用的風(fēng)輪構(gòu)造涵蓋了葉片,葉片的形狀可以喝風(fēng)能吸收產(chǎn)生正比,在運(yùn)行期間,風(fēng)機(jī)的風(fēng)速會(huì)比切出的風(fēng)速更快,能夠通過葉尖達(dá)到制動(dòng)的目的;然而葉片要是一直在工作狀態(tài),就會(huì)出現(xiàn)外表層覆冰或腐蝕等現(xiàn)象,應(yīng)該定時(shí)維護(hù)葉片,從而更好地為系統(tǒng)運(yùn)行提供保障。
(3)風(fēng)機(jī)控制技術(shù)。并網(wǎng)發(fā)電機(jī)能夠合理控制發(fā)電機(jī)的變速狀態(tài),要想在全新的并網(wǎng)技術(shù)中合理管控電機(jī)的風(fēng)速,主要采用的技術(shù)為模糊控制技術(shù),合理有效的預(yù)測(cè)風(fēng)輪氣動(dòng)的特性。在風(fēng)電場(chǎng)在并網(wǎng)階段時(shí),能夠吸收無功功率,要想確保電網(wǎng)的工作效率,還應(yīng)該給風(fēng)電場(chǎng)配置SVC等補(bǔ)償設(shè)備,從而更好地優(yōu)化與完善電網(wǎng)的工作狀態(tài)。
2.4光伏并網(wǎng)系統(tǒng)
光伏并網(wǎng)作為新能源電力系統(tǒng)中一項(xiàng)新型的方式,然而該種形式中具有瞬時(shí)功率不穩(wěn)定的不足,通過儲(chǔ)能技術(shù)正好可以合理處理光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的功率不穩(wěn)情況,同時(shí)借助無源式并聯(lián)儲(chǔ)能的有關(guān)措施,讓其更好地應(yīng)用在負(fù)載功率當(dāng)中,并且控制脈沖,進(jìn)一步確保蓄電池在放電、充電期間的電流一直維持平滑狀態(tài)。
儲(chǔ)能技術(shù)一般都只使用在單獨(dú)的部分光伏并網(wǎng)系統(tǒng)里,并且還可以把各種儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合起來應(yīng)用,進(jìn)一步維持光伏并網(wǎng)系統(tǒng)里的瞬時(shí)功率。
2.5電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)為安裝方便、反應(yīng)較快等,而應(yīng)用在電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)通過該技術(shù)可以更好地提高對(duì)能量和功率的優(yōu)化。同時(shí),該項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)可以對(duì)發(fā)電過程中的不穩(wěn)定性進(jìn)行警示,通過相應(yīng)的調(diào)整強(qiáng)化對(duì)整個(gè)電網(wǎng)調(diào)頻的穩(wěn)定性,也能夠更好地管理電網(wǎng)。
由于我國(guó)在應(yīng)用電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)時(shí)具有較高的水平,主要呈現(xiàn)在鋰離子電池的大范圍使用,相較于鈉硫電池而言有著更高的使用率。
除此之外,在電化學(xué)儲(chǔ)能過程中較為頻繁的地點(diǎn)為新能源場(chǎng)站、微電網(wǎng)領(lǐng)域、配電網(wǎng)等,目前的電化學(xué)儲(chǔ)能被空氣儲(chǔ)能、抽水蓄能所干擾,從而導(dǎo)致壓力增大,因此務(wù)必合理應(yīng)用電化學(xué)儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì),提高能源市場(chǎng)上的地位。
結(jié)語
現(xiàn)階段,新能源應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,主要憑借設(shè)備和系統(tǒng)能夠達(dá)到能源轉(zhuǎn)化的目的,同時(shí)給電力系統(tǒng)的工作提供相應(yīng)的電能量,合理取代了傳統(tǒng)的電力,防止大量消耗不可再生能源。
在對(duì)現(xiàn)階段新能源發(fā)電技術(shù)進(jìn)行使用時(shí),合理推動(dòng)了我國(guó)各種能源的深入發(fā)展。另外,還應(yīng)該持續(xù)優(yōu)化完善該項(xiàng)技術(shù),促進(jìn)綠色環(huán)保理念的應(yīng)用,并與目前的儲(chǔ)能技術(shù)關(guān)聯(lián)起來,不斷研究分析新能源發(fā)電技術(shù),以滿足社會(huì)用電的需要。
參考資料:儲(chǔ)能技術(shù)在新能源系統(tǒng)中的應(yīng)用,作者:孫建
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