新能源电力系统中的储能技术研究综述汪源远

新能源电力系统中的储能技术研究综述汪源远

(国网北京市电力公司房山供电公司102401)

摘要:当前,由于社会经济日新月异的发展,不断增加对能源的消耗,想要更好的维护生态平衡,需要保护好不可再生资源,所以,很多国家对一些可再生资源进行了开发和应用,如太阳能、地热能、风能等。并且在我国电力实业中已经广泛的应用了这些能源,并且以逐年上升的趋势进行着,然而,由于这些新能源具有一定的随机性,故此,应用的时候会受到限制,此时,就需要应用储能技术了,这样可以使新能源实现有效的调控,最终为电力系统稳定运行助力。本文对其进行了详细的阐述,以供参考。

关键词:新能源电力系统;储能技术;研究综述

前言:在社会经济持续进步的形势下,人们越来越依赖于能源,这样导致环境污染问题和能源危机问题日趋严重化,人们也对此也有了深刻的认识,电力部门为了解决这样的问题,让新能源更好的应用在电力系统中,对新能源进行了研深入的究。当前,电力系统中已经广泛的应用了新能源,但是,因为由于能源的随机性和间歇性影响,使得可再生资源的新能源应用受到制约。想要很好的解决这个问题,可将储能技术有效的应用在新能源电力系统中,从而将间歇性、波动性较强的新能源向可控可调的新能源转变,从而为新能源在电力系统中的应用提供助力。

1新能源电力系统中储能技术的应用意义

新能源电力系统中的储能技术可以适当调整电力系统的功率,实现低储高发,在控制输电功率波动,提高电能质量,减少线损方面发挥着巨大的作用,对提高电力企业质量和经济效益有着十分重要的现实意义。在风力发电方面,大型风电场的建设使电力公司获取新能源的途径得以增加,扩大了电力系统的能源结构,同时增加了实现电力系统稳定运行的复杂性。由于风能的随机性较大,在应用中,不能够保证及时、充足的为电力系统提供能源,而储能技术的特点却是灵活的调节性能和储存功能,且动态调节、快速响应能力强,为系统提供稳定的新能源供应,从而使电机组的低压穿越能力增加。此外,储能技术具有显著的经济性特点。对压缩空气等储能技术的应用,可以让风电在时间轴上保持平移。最终实现优化电力系统,提升经济效益的目的。

2新能源电力系统中的储能技术的合理运用

2.1储能技术在风能电力系统中的合理应用

将风能应用在电力系统中,为了保证其稳定性,系统的瞬时功率平衡水平起着很重要的作用,储能技术的应用可以充分满足电力系统对有功功率和无功功率的需求。优化了系统水平,让系统更加稳定。如,风能电力系统中的电压稳定性问题,使用超导储能技术(SMES),可以解决系统中的连接线短路、风速扰动问题。根据仿真,超导储能技术应用后,网络问题一旦出现,风电场能保持稳定性,即使风速扰动,风电场也能够平稳输出。该技术的应用主要基于并网型风力发电系统,通过构建SMES模型并计算最优反馈矩阵,应用储能技术时输出电压的稳定性大大提高。

风电输出可控性不足,使风电系统的稳定性备受影响,储能技术的应用,由于具有平滑风电出力的功能,使风能的可调度性得以提升,在风电输出的波动中,可应用串并联超级电容器储能系统的电路拓扑结构。仿真结果表明,串并联补偿可以有效地平滑风电输出,抑制电压暂降,使风能的不确定性得以改善,使风电场更为稳定。同时,飞轮储能装置可以将全功率逆变器并联连接在永磁同步风电机组的直流母线上。通过使用这个技术,可以实现模糊控制,从而达到稳定风力发电机输出功率的目的。

2.2储能技术在光伏并网中的合理运用

在光伏并网中存在的问题,是系统瞬时功率的平衡水平,储能技术能解决该问题,在储能技术的实际运用中,可以通过无源式并联储能方案的应用,在光伏系统负载功率等脉动形势下,平滑蓄电池充放电电流。该方法主要适用于独立的光伏系统。同时,混合能储能系统也可以引用在该系统中,可以平衡系统的瞬时功率,在具体的操作过程中,使用具有高功率密度的超级电容器和具有相对高能量密度的磷酸铁锂电池。并将其进行结合使用,合理设置控制结构和方法,并且能够使使用效果充分发挥。据仿真证明,在维护系统运行稳定性时,这种混合储能系统的应用,其效果十分显著。

3新能源电力系统中的储能技术发展前景

3.1飞轮储能

当在新能源电力系统中使用能量存储技术时,最常见的一种储能形式就是飞轮储能。它主要由电动机的电力资源进行供给,使得飞轮在快速旋转过程中将电力资源通过有效的转化而进行存储,使得电力资源可以转换成动能,并应用于其他能量消耗领域。同时,该技术的应用还需要使用圆柱形材料来保持发电性能,这可以使飞轮在旋转过程中根据轴承技术的特性更好地储存能量,并确保存储在飞轮中的能量可以有效地应用于后续维护工作区域。另外,当处理飞轮装置的后续技术时,飞轮存储的能量可以更方便地在能量消耗领域应用,并且可以大大增加飞轮装置的使用寿命。在研究飞轮设备的顺应性因素的过程中,飞轮可以合理调整功率密度,使飞轮的能量密度保持在较低水平,从而通过调节储能时间来实现后续的飞轮储能工作,并合理控制电网系统,确保所有储能工作能够有效地与电网系统的吸引力特征相结合,进行技术设计。

3.2电磁储能

在应用电磁储能系统时,在电力系统的储能中应用许多超导技术。选择具有相对低电阻的导电材料进行温度层面技术处理,可以使电阻大大降低,最后接近于零。电感因素是电磁储能技术涉及和实施中的重要组成部分,这样,在电力系统的电流完全集成到电磁能量存储系统中之后,在电流系统附近产生大的磁场,最后通过形式变换更好地存储电能。并且当实施超导储能技术时,线圈的材料更容易受到影响,因此在线圈设计过程中超导体的导电材料的使用很可能在储能技术的变化过程中发生变化。目前,电力系统在电磁储能技术的应用中具有很强的转换效率,可以保证适应后续控制工作的要求。无论是飞轮储能还是电磁储能技术,发展前景都较为广阔,然而也不排除有问题存在,政策支持不力,成本高,因此需要不断努力和改进。

结束语:

基于当今我国能源危机严重,加之节约能源、绿色的环保行动的倡导,我国必将走向新能源应用的道路,同时,这也是我国电力事业发展的必然趋势。当前,在应用新能源时,还有很多问题存在,如电力系统中电子元件发生谐波、能源本身不确定等,使得新能源电力系统的不稳定运行状况存在。而在新能源电力系统中应用储能技术,可以将这些问题有效的解决掉,所以,有关人员还要加大探索力度,使新能源电力系统可以持续稳定运行,保证我国电力事业蒸蒸日上,繁荣发展。

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