新能源电力系统中储能技术的应用与性能优化研究
DOI: 10.12721/ccn.2024.159812, PDF, 下载: 74  浏览: 1404 
作者: 曹鹏
作者单位: 山东临沂,276000
关键词: 储能技术;新能源电力系统;性能优化
摘要: 科学技术的发展,我国的储能技术有了很大进展,并在新能源电力系统中得到了广泛的应用。在如今的发展中,需要结合现代化科学技术,对新能源电力系统运用期间的储存技术进行探究,实现与新能源电力系统之间的充分融合,进而为新能源的开发与运用提供充分助力。

引言

新能源电力系统正逐渐改变着全球的能源格局,为人们提供了一种更加可持续、环境更友好的能源解决方案。然而,新能源中太阳能和风能具有间歇性和不确定性的特点,给电网的稳定运行带来巨大挑战。在这样的背景下,储能技术显得尤为关键。它不仅可以在新能源产出丰富时储存多余的电能,还可以在需求高峰或新能源产出不足时提供必要的电能,从而实现电力系统的平衡和稳定。

1储能技术概述

在新能源电力系统中,各种储能技术的种类繁多,本节将对常见的储能技术进行概述,包括电化学储能、机械储能等。首先,电化学储能是一种通过将电能转化为化学能存储,再将其转化回电能的储能技术。其中最常见的形式是蓄电池技术,如铅酸电池、锂离子电池等。蓄电池通过化学反应将电能储存为化学能,并在需要时释放电能。这种技术适用于小规模的家庭能源存储、电动车辆和电网调节等领域。其次,机械储能是利用物理力学原理将机械能储存起来,再将其转化为电能的技术。常见的机械储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。例如,抽水蓄能通过将水抽升到高处储存潜在能,待需要时释放水流驱动涡轮发电机产生电能。这种技术适用于中长期能量储存和调峰填谷等应用场景。

2新能源电力系统中的储能技术

2.1物理储能技术

对于物理储能技术来讲,在实际运用的过程中主要包含空气压缩储能、抽水储能和飞轮储能等。空气压缩储能技术成为现阶段物理储能技术中运用相对广泛的一项技术。在对空气压缩储能技术进行运用时,需要将空气压缩并存储在储气罐中,以便在需要时释放气体,通过涡轮机将压缩空气转化为电能输出到电网上;在对抽水储能技术进行运用时,主要是通过将水从低位移动到高位,将其动能成功转化为电能,这样可以实现能量的储存与输出;在对飞轮储存技术进行运用的过程中,需要充分运用高速旋转的飞轮,能够将机械能成功转化为电能,进而实现能量的储存与输出。

2.2优化容量的配置方案

在建筑工程建设施工管理中,容量的配置对于工程的高效进行与资源的合理利用意义重大。优化容量的配置方案主要是确保施工过程中各种资源,如人员、材料、设备及时间,得到充分且合理的利用,以达到提高工程效率、降低成本的目的。优化容量配置的核心在于对实际施工需求的准确把握和预测。这需要建立一个全面、细致的数据收集体系,包括工程进度、资源消耗、设备使用情况等,确保管理团队能够实时掌握施工现场的真实状态。基于这些数据,管理团队可以应用先进的数据分析工具,如大数据分析或机器学习算法,对未来的施工需求进行预测,为容量配置提供决策依据。与此同时,对于各种资源的灵活调配也是关键。例如,当某一施工阶段需要大量人力时,管理团队可以通过调整施工班组、引入临时工或调整工作时间来满足需求。对于材料,可以通过与供应商建立紧密的合作关系,确保在需要时能够迅速供应所需材料,同时减少材料的浪费。对于设备,管理团队可以建立一个共享平台,允许不同的项目组在需要时互相借用,提高设备的使用率。再者,针对施工进度与实际需求的差异,实施动态调整也是不可或缺的环节。根据实时的施工数据,管理团队应迅速做出决策,如调整施工计划、重新配置资源或调整工程优先级,确保工程能按照既定的目标高效进行。优化容量的配置方案在建筑工程建设施工管理中起到桥梁纽带的作用,它关联施工的各个环节,确保资源得到充分与合理的利用。通过精细化的数据收集、灵活的资源调配、动态的决策调整,可以确保工程在成本、时间和质量上都达到最佳状态。

2.3化学储能技术

由于在电化学储能技术的应用方面,国内的发展程度相对较快,主要以锂离子电池为主,与其他电池相比锂离子电池的使用频率相对较高。此外,在运用电化学储能技术时,比较常见的储能场所是新能源场站、配电网等。在现阶段的发展中,电化学储能技术受到物理储能技术的影响,在实际使用时也产生了较大压力。因此,需要合理运用电化学储能技术,以保证能够显著提升电力能源的使用效率。

3储能技术性能优化方法

3.1加大技术投入

新型电力系统的建设目标是构建以新能源为主体的新型电力系统,构建新型电力系统的核心是高比例新能源接入,而高比例新能源接入将对电力系统产生巨大影响,如传统的继电保护设备难以满足新型电力系统需求,且传统的继电保护设备不能适应大容量新能源并网等。因此,需要加大技术投入,解决目前面临的问题。目前,我国在电网智能化领域取得了一定进展,但仍存在着技术上的不足和瓶颈,尤其是在构建新型电力系统方面,对数字化、智能化技术应用还不够成熟。因此,要进一步加大技术投入,积极推进电网智能化技术应用。在现有基础上进行升级改造和创新发展,充分发挥数字化、智能化技术的价值潜力,提高电网安全运行水平。

3.2体制机制

一方面,政府要科学规划新能源储能产业,制定补贴和激励政策,鼓励更多的投资者和能源公司参与新能源储能项目。另一方面,政府要因地制宜,制定合理的法规和政策,促进新能源电力储能技术在不同地区的发展。此外,还应促进储能行业标准化,确保设备的互操作性和安全性。

3.3优化储能设备的配置

需要考虑电力系统的负荷特性和峰谷差异。通过合理配置储能设备的位置和容量,可以更好地应对电力系统的需求变化,实现对系统性能的优化。例如,在高峰期,配置更多的储能设备用于储存电能,以应对电力需求的瞬时增加;而在低谷期,则可以通过储能设备释放储存的电能,提高系统的利用率。

3.4大力培养新型电力系统人才

建设新型电力系统需要一支高素质的人才队伍,对于电力企业来说,不仅要加大对新型电力系统相关专业人才的培养力度,还需要加强对现有工作人员的培训工作,提高员工的专业素质和业务能力。另外,还可以通过多种形式加强交流合作,组织专家开展讲座、座谈会等,搭建相互学习交流的平台,鼓励员工积极参加各类培训和交流活动,加强与高校、科研机构等的合作,提高员工的专业知识水平和业务能力。

3.5功能强化

一方面,电力企业应不断强化新能源电力系统和储能系统的功能,使二者相辅相成、互相促进。另一方面,电力企业应实现储能系统的优化配置,发挥储能系统的自动化控制作用。此外,还应有机结合多种储能技术,采用不同类型的储能技术(如蓄电池组、压缩空气和抽水蓄能)满足不同规模的电力需求。

结语

新型电力系统是一个高度开放、动态、复杂的系统,需要利用大数据、人工智能、区块链等数字技术,将新能源作为主体电源,融入电力生产、传输和消费各环节,建设源网荷储协调互动的智慧能源系统。在未来发展过程中,数字化技术将与新能源发电技术、储能技术等共同推动新型电力系统实现从物理世界到数字世界的全面跨越,为构建绿色低碳高质量发展的能源体系提供强有力的支撑。

参考文献

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