摘要:目前,人類所使用的大部分能源都是以不同形式儲存下來的太陽能。煤炭、石油、天然氣等化石能源是太陽能在數十億年時間里所累積的產物,而水能、風能等可再生能源則是太陽能以年為單位累積的產物。自然界中的能源供給通常是不均衡的,由地理位置、季節氣候等自然條件決定。能源的需求同樣不均衡,且時常與能源的供給完全不匹配。因此,在能源供給和需求之間迫切需要一種裝置,以實現能量在空間和時間上的轉移,這就是儲能。
關鍵詞:儲能;電力系統;電網;可再生能源;節能
引言
通過對相關一系列儲能技術進行分析和研究,就能對我國電力系統在實際運行過程中的狀況進行全面的了解。通過運用新能源,能科學有效的處理能源大規模缺乏這一問題。在對系統自身穩定性進行加強的基礎上,還能對其全面性給予保證,進一步提高功率在波動過程中的指令,加強電能質量,對出現的問題進行科學處理?,F階段無論是儲能系統的前期規劃,還是中期進行推動的過程,都能加強經濟性,對資源配置進行不斷優化的基礎上,還能保證不同場合的儲能系統都能得到科學有效的運用。
一、儲能技術的主要概念
石油、煤等化工能源作為世界上僅存的幾種不可再生能源,在人類社會不斷的生產活動中對于其數量的需求不斷增多,開采力度也在不斷增加,在全球范圍內這些不可再生能源的數量正在急劇減少。為了能夠解決這一能源危機,當前對于新能源的開發需求逐漸增加,并且隨著科技的不斷發展,這些新能源技術在被開發的過程中也隨即應用到了電力系統中,主要的內容就是滿足居民日常的用電需求,發電、輸電以及配電的調整和調度。新能源的產生方式通常都是借助風力、水力等自然界可以借助的能源,但是從穩定性來說,這些發電的方式都會受到自然因素的影響,在運轉的過程中常常會有一定的波動性和間歇性。目前對于這些能源的調控方式還是存在一定的難度的,同時這些技術還會給電力系統的安全性帶來一定的風險,所以為了能夠解決這一個問題,儲能技術也就應運而生,能源的利用效率也大大提高。
二、在電力工程領域中對儲能技術的典型應用
2.1 在大型互聯電力系統穩定控制中的應用
在現代化社會不斷發展中,儲能技術的出現改變了穩定控制電力系統的思維方式,而且隨著電力工程領域越來越廣泛地運用到儲能技術,也為現代化建設創造了有利條件。而在電力工程領域中比較典型的對儲能技術的應用,是其在大型互聯電力系統穩定控制中的應用。使用傳統的PSS,通過利用發動機的附加磁對抑制系統的局部震蕩可起到良好的控制效果,但是如果對大型復雜互聯電力系統在工作中產生的區域間多模式低頻振蕩問題,利用傳統的PSS發動機附加磁對其進行控制可能會得不到預期效果。究其原因主要是PPS發揮其作用離不開發電機組的勵磁控制,但是可能在某一條輸電線路中最有效的控制部位和控制點之間存在較大的距離,因此得到的效果不盡人意。因為傳統的電力系統會導致機組間出現震蕩,動態功率可能會因為任何一個微小的干擾而出現不平衡,但是如果儲能裝置的容量足夠且具有較快的響應速度,便可以主動對其進行控制,保證系統功率在任何情況下都能實現平衡。假如在系統運行中,發電機的勵磁系統不會同時和電力系統穩定裝置產生作用,便能對其最有效的部位實現最方便的運用。而該控制裝置產生的控制量可以對系統震蕩的源頭直接發生作用,因此大型互聯電力系統的穩定控制中對儲能技術的有效應用,是現代化科技進一步發展的重要推動力量。
2.2 電化學儲能分析
對于化學儲能而言,通過和其他相關儲能設備進行比較可知,機動性相對來說比較好,并且在一定程度上具有著相對來說比較快的反應速度,能力比較高等,再加上循環效率上也是較為獨特的。所以在大多數化學裝置中都能獲得比較好的應用。通過研究重點領域中化學技術,合理的運用鋰電池以及鉛酸電池,對化學儲能的應用性進行不斷的提高?,F階段由于我國化學儲能占的比例不是很高,大部分技術都是由國外部分公司進行壟斷的,我國也正在加緊新材料研究實驗,鈉離子電池和鋰硫電池已經進入技術攻堅階段,但目前主要任務還是通過新技術的開發和利用不斷降低鋰電池成本,進一步加強化學儲能中的商業潛力,提高在國際市場的話語權。
2.3 儲能技術在太陽能系統的應用
太陽能系統分為光伏系統和光熱系統。這兩種系統都是能直接將太陽輻射轉化為電能。光熱技術能夠將太陽能作為發熱源,通過有效的供冷和制熱進行光熱發電??梢酝ㄟ^供暖、制熱以及加工發電與化學燃料的相關反應使化學燃料發電的效率增強,同時進一步對太陽能進行調節,讓其在時間和空間上達到平衡,使其長期和短期的應用能力增強。雖然這種方式不能滿足所有用戶的需求,但是可以通過間歇性的供電,使用戶的需求得以滿足。
2.4 在脈沖功率系統中的應用
在脈沖功率系統中對儲能技術的應用,也比較典型。脈沖功率系統主要包括開關、負載、儲能單元、低功率能源、波形調制等,而開關、儲能單元、低功率能源、波形調制都是脈沖功率源,要求脈沖功率源向高輸出功率、高儲能密度、高功率密度、高重復率的方向發展。合理的減小儲能期間的體積、重量對脈沖系統的意義重大。為進一步提升存儲功率,應有效的結合傳統儲能器件、設備與新型的儲能技術深入研究,當前已經投入使用的儲能器主要有慣性、靜電、電感等儲能型儲能器。
2.5 在不同供電場所對儲能系統的應用
結合不同供電場所就要使用不同的儲能系統,例如:電力調頻調壓系統等,一定要結合實際狀況科學選擇,由于電力系統的不同,所以要對功率進行科學有效的調節,另外還要對長期以及短期的電池進行積極控制。與此同時,為了能夠對應急供電進行實現,就要將蓄電池和變流器進行有效結合,優化質量效益的基礎上,還要對經濟效益做到全面的優化,這樣做的目的能夠促進實現不間斷供電目標。
2.6 基于我國電力系統儲能技術發展的研究
目前,我國電力系統廣泛采用集中式供電方式,發電中心與負荷中心在空間上往往存在較長距離,電能需求曲線與供給曲線在時間上也不匹配,導致電力系統效率低下。在可再生能源并網方面,以風電、光伏為代表的可再生能源發電普遍存在波動性和不確定性,大量并網將對電網的穩定運行產生沖擊。儲能系統可對可再生能源發電進行能量緩沖與調節,以便更好地被電網所接納,從而提高可再生能源發電利用率。
2.7 加強節能降耗和電能質量的優化
電力能源對國民經濟穩定增長起著重要的決定作用。盡管我國的萬元GDP能耗一定程度降低,但是卻提升了萬元GDP電耗,因此需相關部門重視電能的節約。要保障電網穩定運行的電能質量,可對儲能技術進行充分的利用,達到有效控制電網損耗和改善電能質量的目的。
結束語
通過對上述的內容分析得出,我國現階段應該全面加強應用以及創新方面的研發,這樣能促進能源穩定性,還能促進電能質量的進一步提高,對功率波動問題進行科學處理,與此同時結合多種并網技術的運用,就能推動新能源電力吸引實現規?;l展。