新能源電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)分析
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- 關(guān)鍵字:新能源,電力系統(tǒng),儲(chǔ)能技術(shù) smarty:/if?>
- 發(fā)布時(shí)間:2023-06-27 18:31
滕云雷 李桓
國網(wǎng)臨沂供電公司
摘要:在當(dāng)今的新能源電力系統(tǒng)中,儲(chǔ)能技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)形式。只有確保儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用效果,才可以充分滿足新能源電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求,為用戶的電力供應(yīng)提供良好保障?;诖耍谛履茉措娏ο到y(tǒng)的研究、開發(fā)及其建設(shè)過程中,相關(guān)單位、研究者和技術(shù)人員一定要加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用研究,然后結(jié)合新能源電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求與發(fā)展趨勢,對儲(chǔ)能技術(shù)加以合理選擇和應(yīng)用。同時(shí),研究者和技術(shù)人員也應(yīng)該加大力度對儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究。通過這樣的方式,才可以讓儲(chǔ)能技術(shù)在現(xiàn)代化新能源電力系統(tǒng)中發(fā)揮出其自身的充分優(yōu)勢,在滿足新能源電力系統(tǒng)應(yīng)用及其發(fā)展需求的同時(shí)促進(jìn)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新能源;電力系統(tǒng);儲(chǔ)能技術(shù)
引言
儲(chǔ)能技術(shù)并不是新興技術(shù),從產(chǎn)業(yè)角度來看該產(chǎn)業(yè)剛剛起步,實(shí)際發(fā)展并不成熟。由于儲(chǔ)能技術(shù)仍舊存在缺陷,因此現(xiàn)階段需要加大研究力度,重視扶持政策的運(yùn)用,推動(dòng)新能源電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,完善我國的電網(wǎng)組成,為電網(wǎng)的穩(wěn)定性提供給更多的支持。 1 能量儲(chǔ)存技術(shù)的特點(diǎn) 隨著傳統(tǒng)化石能源的不斷短缺和生態(tài)環(huán)境的惡化,新的能源技術(shù)得到了迅速發(fā)展,天然氣的規(guī)模不斷擴(kuò)大,在電網(wǎng)中扮演著越來越重要的角色。例如,傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)方式,如火電,一般都是根據(jù)電力市場的需要來生產(chǎn)、分配和調(diào)節(jié)電力供應(yīng);而風(fēng)能、太陽能等新能源技術(shù),則更多地依靠自然資源。由于風(fēng)能、太陽能是一種波動(dòng)、間歇性的能源,對其的調(diào)控與控制變得更加困難,導(dǎo)致對電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響。但是,運(yùn)用新能源技術(shù),可以有效地克服其固有的波動(dòng)、間歇特性,使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行更安全、更穩(wěn)定,并能有效地提高能量利用率,從而使其在經(jīng)濟(jì)、安全等方面都具備一定的優(yōu)越性。
2 儲(chǔ)能技術(shù)分類與發(fā)展的重要性
儲(chǔ)能技術(shù)在新能源的使用中,集中在電能質(zhì)量方面,保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,能夠避免能源介質(zhì)在傳輸過程中受到干擾和影響。儲(chǔ)能裝置的運(yùn)用可以降低輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗,保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和成本效益?,F(xiàn)階段風(fēng)電場技術(shù)不斷發(fā)展,在風(fēng)力資源豐富的地方建設(shè)了大規(guī)模的風(fēng)電場,電力系統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)也被豐富和拓展。新時(shí)期針對新能源的研究針對,尤其是新技術(shù)和新理論,增加了電網(wǎng)建設(shè)的復(fù)雜度,風(fēng)力資源最突出特征在于不可控特征,為保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與可靠,借助儲(chǔ)能技術(shù)能夠?yàn)楦叻鍟r(shí)段人們對電力的需求提供支持。對于風(fēng)電并網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)運(yùn)用也非常重要,儲(chǔ)能技術(shù)可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)工況,具備顯著的快速響應(yīng)能力,強(qiáng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。儲(chǔ)能技術(shù)也可以最大程度體現(xiàn)電力系統(tǒng)新能源的經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性,讓企業(yè)能夠最大程度獲益,實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
3 新能源電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用
3.1 在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用
光伏發(fā)電系統(tǒng)主要通過光電效應(yīng)原理來進(jìn)行發(fā)電與儲(chǔ)能,其主要組成裝置包括光伏陣列、逆變器以及電池組等。在光伏陣列的應(yīng)用中,通過單軸式支撐組件,可以對光伏組件起到良好的支撐作用;通過固定組件,可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作效率的進(jìn)一步提升;通過雙軸跟蹤組件,可使其效率提升30% 左右,以此來實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)發(fā)電效率的良好保障。為達(dá)到更好的發(fā)電效果,在光伏陣列的安裝中,還需要對其安裝環(huán)境加以嚴(yán)格控制。就逆變器而言,如果其類型不同,逆變器的功能及其適用條件都會(huì)存在顯著差異。比如,組串式逆變器內(nèi)部存在較多的MPPT 路數(shù),在山地區(qū)域內(nèi)更加適用,但是其維護(hù)點(diǎn)位比較多,組件配置成本也比較高。電池組是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的主要儲(chǔ)能設(shè)備,就目前,專門為光伏發(fā)電系統(tǒng)制作的儲(chǔ)能電池種類有很多,而最為廣泛應(yīng)用的便是硅晶電池,此類電池組可以按照單晶硅電池和多晶硅電池來進(jìn)行劃分。就功能而言,硅基薄膜形式的光伏儲(chǔ)能電池組會(huì)存在相應(yīng)的不足;化合物形式的薄膜會(huì)污染生態(tài)環(huán)境,且重復(fù)使用次數(shù)也較少;聚光光伏電池需進(jìn)行散熱器等設(shè)備的額外配置,具體應(yīng)用中需花費(fèi)較多成本。在儲(chǔ)能技術(shù)的具體應(yīng)用中,為實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效果的良好保障,還需要對SVG 調(diào)壓技術(shù)加以合理應(yīng)用。在光伏發(fā)電站的運(yùn)行過程中,電壓因素將會(huì)對其運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行效果產(chǎn)生直接的影響作用,而通過SVG 技術(shù)中的恒電壓以及恒功率調(diào)節(jié)等技術(shù),便可達(dá)到良好的調(diào)壓效果。比如,可通過恒功率技術(shù)對光伏發(fā)電站的日常運(yùn)行狀態(tài)加以控制,將系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化作為依據(jù),通過無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹磉M(jìn)行調(diào)整。但是如果光伏發(fā)電系統(tǒng)中的實(shí)際電壓值比額定電壓值高,恒功率控制技術(shù)便無法使其電壓調(diào)整需求得以良好滿足,此時(shí)就需要通過恒電壓模式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的控制。同時(shí),在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電位長時(shí)間處在高壓狀態(tài)時(shí),在電力因素的影響作用下,應(yīng)用到其中的儲(chǔ)能電池性能也會(huì)逐漸下降,這就是PID 效應(yīng)。而在溫度和濕度都比較高的條件下,PID 效應(yīng)將會(huì)進(jìn)一步加劇。為防止此類情況對儲(chǔ)能電池的不良影響,在儲(chǔ)能電池的制造和安裝中,需確保其密封性能足夠好。通過這樣的方式,才可以有效降低或避免PID 效應(yīng)對光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能電池的不良影響,在確保儲(chǔ)能電池使用效果、延長其使用壽命的同時(shí)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮。
3.2 光伏并網(wǎng)
電力部門對針對光伏并網(wǎng)中存在的問題研發(fā)對應(yīng)的儲(chǔ)能技術(shù),用來維持并電網(wǎng)系統(tǒng)中的瞬時(shí)功率平衡情況,尤其是針對電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)部儲(chǔ)能存在極大波動(dòng)、穩(wěn)定性差的電能,都以瞬時(shí)功率的形式輸送出來。瞬時(shí)功率水平?jīng)Q定電能的輸送質(zhì)量。為讓輸送以更平滑的形式實(shí)現(xiàn),電力部門應(yīng)合理制定出無電源并聯(lián)方案來存儲(chǔ)能源,避免光伏并網(wǎng)在負(fù)載功率的影響下產(chǎn)生波動(dòng)。在復(fù)雜并網(wǎng)中無源式并網(wǎng)技術(shù)很容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,要想將該技術(shù)運(yùn)用在混合系統(tǒng)中,需要使用一定的技術(shù)手段來維持功率,只有將瞬時(shí)功率水平維持在穩(wěn)定條件下才可以保證技術(shù)具備良好的效果。
3.3 供電場所
不同場所供電需求也有不同,需要使用對應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng),比如電力調(diào)頻壓、新能源發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、商用儲(chǔ)能等都需要根據(jù)實(shí)際情況來旋轉(zhuǎn),需要對電力系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)節(jié),控制長期與短期的電池。很多新能源發(fā)電系統(tǒng)具備間歇性、波動(dòng)性大的特征,因此需要針對用電高峰期做好控制,避免發(fā)生問題。另外對于應(yīng)急供電需要,應(yīng)該結(jié)合蓄電池和變流器來提高供電的質(zhì)量,提高質(zhì)量效益與經(jīng)濟(jì)效益,從而完善供電目標(biāo)。
4 新能源儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展趨勢
新能源發(fā)電能與電力系統(tǒng)相結(jié)合,為人們的用電、供電提供良好的保證。新時(shí)期多種多樣的科技產(chǎn)品出現(xiàn),社會(huì)和各界對電力的依賴不斷擴(kuò)大,環(huán)境污染和資源浪費(fèi)現(xiàn)象卻越發(fā)嚴(yán)重。新能源電力控制中使用儲(chǔ)能技術(shù),能夠結(jié)合革新傳統(tǒng)電力發(fā)展中存在的問題,將環(huán)境污染降低到最小,是當(dāng)前電力系統(tǒng)的主要組成部分。新能源儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)電使用材料是可再生資源,杜絕發(fā)電中存在的資源浪費(fèi)企管科,是電力系統(tǒng)重要的支柱。
結(jié)束語
在使用新能源的過程中,加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)的研究和應(yīng)用,以確保新能源電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,促進(jìn)我國電力的發(fā)展,以及工業(yè)使可持續(xù)發(fā)展。
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