储能技术在新能源发电系统中的运用探讨
黄亮
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

黄亮 ,. 储能技术在新能源发电系统中的运用探讨[J]. 发电技术与研究,20228. DOI:10.12721/ccn.2022.157159.
摘要: 由于风能和太阳能等多种新能源会受到天气的影响,发电功率很难处于平稳的状态,因此在发电系统中需要充分地利用新能源储能技术满足整体电力供应要求,降低电压不稳问题的发生。在技术使用的过程中,需要按照实际的使用要求科学的配置对应的设备以及技术方案,将多余能源进行有效的储存,符合电力系统的发电要求,实现技术方案的进步以及创新,促进我国新能源发电行业的稳定发展。
关键词: ​储能技术;新能源发电系统;应用研究
DOI:10.12721/ccn.2022.157159
基金资助:

在新能源发电系统中融入储能技术时,需要按照实际的使用要求将安全性和稳定性标准融入到不同的技术应用环节,充分地发挥储能技术本身的优势,完成能源的科学利用,满足系统的平稳运行要求。通过持续的储能优化总结丰富的发电经验,充分地发挥新能源储能技术本身的利用优势,满足现代化发电系统运行要求。

1 储能技术在发电系统中的运用概述

在发电系统中融入储能技术时,需要按照实际的使用要求选择正确的储能技术方案,做好设备和技术的有效整合,多方位地满足发电系统本身的运行要求。在储能技术实施的过程中划分为物理储能、化学储能和电磁储能三个类型,物理储能中包含抽水储能和压缩空气储能等等,属于间接性较强的储存能量方法,但是在技术落实的过程中,对周边环境要求较高,虽然前期的成本投入较少。但是由于周边环境很难达标,导致技术推广存在诸多的阻碍,无法满足技术的使用标准,在化学储能中包含了超级电容储能和高密度电容储能等等,以电池为主要的基础进行能量的有效整合,全面的满足系统本身的运行要求。在电磁储能技术利用的过程中常见的为铅酸电池,有效地提高了整体的储能效果,在电力系统中有着较为明显应用价值。发展最快的锂离子电池,有效地提高了整体的储能水平,但是这一技术方案仍然处于前期的发展阶段。因此需要把握主要的技术应用环节,做好关键技术的科学研发,减少对储能技术运用所产生的影响。

2 新能源发电储能技术的具体应用

2.1 蓄电池

在新能源发电储能技术利用的过程中,蓄电池为主要的组成部分,蓄电池在我国有着较强的发展历史,在利用的过程中能够适当的提高储存的性能,优点是成本较为低廉,但是在具体使用的过程中电池寿命较短,因此在实际工作中需要加强对这一技术优缺点深入性分析,按照实际储能标准选择正确的技术方案,减少对实际工作所产生的各项影响[1]。例如在实际应用的过程中可以融入到太阳能光伏发电中,由于在太阳能光伏发电运行时受到季节的影响,发电功率随机性较大,因此需要利用蓄电池来满足当前的储能要求,进一步地实现能源的有效整理,减少对系统运行所产生影响。

2.2 抽水储能电站

在抽水储能电站利用的过程中能够解决负荷峰谷差,使系统运行能够具备较强的平稳性,这一技术方案较为成熟,由于技术方案的实施效果会受到水库容量的限制,因此需要按照实际工作要求选择对应的容量体系,从而保证抽水储能电站的正常运行。在实际技术实施的过程中需要建立上下水库,利用电力系统中的多余电能进行有效的储存,储存率能够高达75%以上,之后再进行能量的转换,符合电力系统的运行要求,这一技术方案的优势较为突出。因此技术人员需要按照实际情况优化现有的储能模式,从而提高整体的技术使用效果。随着我国科技水平的不断提高,在抽水蓄能电站中飞轮储能和抽水蓄能基础能得到了广泛性的利用,因此需要按照实际情况充分的分析技术方案本身的可行性,全面的保证储能技术使用效果。

2.3 超导储能

在超导储能系统运营过程中,主要是利用超导线制作对应的线圈,之后再将供电网的磁场能量进行储存,在需要时能够回送到电网中来满足正常的使用要求,在这一技术方案使用的过程中,主要是受到运行环境的影响,在超高温条件下运行效率较低,并且还会引发一定的安全问题,在技术方面有所不足。因此在实际工作中需要正确地看待这一技术模式,将这一装置安装在动态的复合处之后,再采取无功电压的控制方式,使整个系统电压能够具备较强的稳定性。减少各种突发问题的发生,为系统的平稳使用提供重要的基础[2]。

2.4 飞轮储能

飞轮储能的发展前景较为广阔,通过高温超导磁悬浮的利用减少系统中的摩擦阻力,更好地实现储能功能,在高强度材料应用的过程中,可以使飞轮满足高速运转的要求,这样一来可以储存更加丰富的能量。随着我国电力电子技术的有效进步,储能中能量转化和控制频率要满足电力系统的安全稳定运行要求,以电压和波形质量为主要的技术方案,是当前的储能技术模式,并且还需要根据飞轮储能的基本构成方式进行处理方案可行性的仿真计算。也可以和电力系统进行同步的运行,以此来满足大容量飞轮储能技术本身的利用效果。

2.5 超级电容储能

在超级电容储能技术利用的过程中,主要是利用电化学元件来进行储能,在利用期间不会发生任何的化学反应,并且也可以进行反复的充放电,多方位地符合日常的使用要求。在技术使用的过程中可以在电解质中设置无反应活性的电极板,在极板中加电之后再吸收其中的负离子之后吸引正离子,形成不同的容量储存层,这样一来可以使内部能量储存能够变得更加稳定,防止出现相互干扰的问题。在超级电容器利用的过程中,也可以插入电解质溶液中的金属电极表面产生一定的电位差,满足当前的储能要求,在技术实施的过程中需要充分的考虑正负离子,在电场作用下的两极运动特点之后,再形成紧密的双电层,和传统电容器的电解质相互的作用,使整体的极化电荷能够处于较为稳定的状态,进一步地在系统内部产生电容效应,形成紧密的双电层,贴近于平板的电容器。但是还需要考虑电容器层间之间的距离,以此来保证电容器的使用效果。

在超级电容器运用的过程中和常规电容器相比有较强的介电常数,但是在技术使用过程中也存在诸多难题,例如耐压能力还和预期存在一定的差异性,因此在实际工作中需要加强对这一技术要点的深入性解读,融入先进的技术模式,解决电容器运行时所产生的各项问题。同时也可以适当地借鉴发达国家先进的工作经验,和储能技术运用要求进行相互的匹配,以此来提高整体的利用效果。

2.6 储能联合运行控制技术

为了使系统运行能够具备较强的平稳性,在技术使用的过程中需要加强对储能联合运行控制技术的科学利用,有效地调整联合发电功率和发电之间的差值,之后再按照电池剩余容量的反馈值,确定好系统本身的工作能力。在调度端中设置对应的使用容量,从而满足系统本身的运行要求,例如在技术使用的过程中可以融入到微电网中,选择低压型的控制方式,采取并网运行的体系,使系统运行效果能够得到全面的优化。另外在后续工作中也可以进行大功率的充放电,通过不同方式之间的相互融合,多方位地满足新能源储能技术本身的利用要求。全面的强化发电系统本身运行的运行效能,使各个控制环节能够变得更加科学。

3 结束语

新能源发电属于我国重要的技术发展模式,为了解决在发电系统运行中存在的问题,需要充分地利用储能技术进行资源的有效整合,满足发电系统平稳和持续运行的要求,并且通过新技术的开发创建更加成熟的储能技术利用方案,多方位地满足新能源发电系统本身的利用要求,解决在以往储能技术使用中存在的各项不足,以此来提高发电系统本身的利用效果。

参考文献:

[1]宋丽,陈永明.现代电力系统中储能技术的应用作用分析[J].电子元器件与信息技术,2019,3(12):94-95.

[2]陆海,杨洋,李耀华,等.一种可再生能源接入的多端口变换器及其能量协同管理[J].湖南大学学报(自然科学版),2021,48(2):103-111.