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压缩空气储能技术的应用
时间:2023-06-23 23:20 所属分类:科技论文 点击次数:
引言
由于新能源具有清洁可再生、储量丰富的特点,已成为电力网络的重要分支,也是建设环境友好型社会的必然趋势。然而,由于新能源发电的稳定性不强,可调性和可控性较差。如何优化新能源电力系统的运行模式,使其在用电高峰和低峰实现资源的良好分配和调度,是行业亟待解决的重要问题。
1新能源概述
新能源是传统能源以外的能源形式。从其使用情况来看,具有以下特点:一是区域性。新能源由于其自身的特殊性和较强的区域性特点,必须转化为大规模新能源的应用;二是分散性。分散性是新能源最重要的特点之一。它的密度很小,在新能源的应用中会受到发电波动性和随机性的影响。
2储能技术在新能源电力系统中的应用
2.1友好型控制
由于新能源发电的随机波动,与电网并网的难度增加,也不利于新能源发电的大规模发展。与传统的生产功率控制方法相比,友好的控制方法可以确保功率输出更加稳定。所谓的友好控制方法是通过分析历史数据、预测天文气象,通过这些详细的第一手数据信息,制定可行的控制策略和方法。换句话说,通过预测新能源的发电功率来预测其发电量。目前,功率可分为三个层次:天、小时和分钟。通过友好的控制,可以更好地缓解电网峰值调整的压力,减少资源的浪费。同时,它还可以显著提高电力系统的灾害处理和故障穿越能力。
2.2电池储能应用
电池储能是电化学储能技术的主要体现,具有自然环境友好、响应速度快、长期经济性好的特点,技术成熟度相对较高。它是目前新能源电力系统中常见的储存技术,在电网系统中也起着重要的作用。无论电网系统的发展过程和内容如何,都需要借助储能技术的有效发挥才能得到具体实施。因此,储能技术的使用也是保证电力系统稳定运行的重要环节之一,由于具有一定的发电功能,对电力系统的安全运行起着非常重要的作用。发电环节的使用可以结合当前的实际发展需要,以智能电网系统的建设为研究目标。通过对实际情况的调查,智能电网的建设需要电池储能技术的有力支持。通过合理利用这一技术,对提高电网运行的安全性和效率起着非常重要的作用,通过对电池储能系统实际容量选择的深入分析,要根据当前电网的运行情况,了解区域供电需求和建设目标,通过对所有影响因素的综合分析,找到与储能相关的数据。智能电网技术可以增加存储容量,因此在施工过程中,要保证电能存储的时间需求。在输电过程中,电能储存技术在应用过程中,通过在电网系统中发挥自身的作用,可以保证输电过程的稳定运行。此外,由于储能系统在调频电站中起着一定的作用,通过有效使用,可以延长整体电能储存时间,是保证电力输送综合效率提高的重要组成部分。
2.3压缩空气储能技术
压缩空气储能技术需要利用剩余电压缩空气,然后运输到储气区,可以使用海底储气罐,也可以使用报废矿山和洞穴的地下设施作为储气井。需要放电时,需要对压缩气体进行高温处理,然后燃烧发电。与抽水储能技术相比,压缩空气储能技术的效率约为75%。提高储气井的密封效果,采用先进技术,可将压缩空气储能技术的效率提高到80%以上。储能方式容量大,不需要消耗过多的燃料,安全系数高,运行成本低。但在实际使用过程中,气体的燃烧效率直接影响放电能量,常用气体的能量密度较低,易受气密性等方面的影响。在大规模发电过程中,压缩空气储能技术常用于风力发电的平稳输出,可以减少风力发电过程中的高峰和低谷,保证供电频率的稳定性。压缩空气储能技术的应用可以减少风力发电过程中的供电波动,进一步提高风力发电供电的稳定性。
2.4电磁储能技术
电磁储能技术可以将电能转化为电磁能,将能量储存在磁场中,具有较高的储能效率。现阶段使用的超导磁储能技术的储能效率可达80%~95%响应速度快,超导时无需考虑电阻损耗,储能效果好。但是超导线圈的生产成本高,系统复杂性高。只有长期运行,才能保证应用成本的有效回收。电磁储能技术可用于风力发电系统,对提高风力发电系统的稳定性具有重要作用。
2.5物理储能系统
物理储能是新能源电力系统中使用的储能技术的主要解决方案之一。物理储能又称机械储能,其中应用最广泛、最成熟的是抽水储能。物理储能是目前电力系统中能够实现能源转化的重要技术,包括飞轮储能、抽水储能等。与其他系统技术相比,这些储能技术因其容量大、成本低而得到广泛应用。而且在电力系统的储能应用中也有很多优点,比如抽水储能系统,因为会受到地理环境和自然条件的限制,其应用性能的有效发挥会受到一定程度的影响。但是,飞轮储能技术的使用可以在这方面得到很好的弥补,从而保证存在的问题得到有效的解决。
2.6负荷响应技术
新能源电力系统的抗干扰能力较差。一旦外部环境出现较大的电磁干扰,将直接影响电力系统的可靠性和安全性。在严重的情况下,它可能会导致电力系统的完全瘫痪。因此,电力设备可以集中布置,确保电力设备能够在单位时间内承受更大的电力负荷,辅以新能源协同相应的系统,借助技术手段实现电力负荷的合理分配,供电侧和需求侧,确保电力系统的稳定性和可靠性。
2.7云智能综合控制技术
基于云技术的云智能综合控制技术可以通过云存储免费使用和下载,有利于新能源电力系统的互联互通。同时,通过云智能综合控制技术,可以实现电力系统运行中的系统规划和协调,大大节约了系统资源,大大提高了电力系统的运行效率。
结语
随着全球能源危机的日益严重,积极探索清洁可再生能源已成为全球共识。如何实现清洁可再生能源与电网的平稳并网,提高新能源电力系统的稳定性是当前行业的一个重要课题。针对丰富的风能、太阳能、地热能和生物质能储量,不断优化控制方法,利用友好控制方法、多源互补控制方法、双侧资源控制方法、微电网控制方法,可有效解决新能源电力系统并网问题,优化资源分配,实现电网高峰和低峰阶段的自由切换。同时,通过云技术、大数据技术等先进的信息技术,优化新能源电力系统的运行,充分发挥新能源电力系统的优势,更好地实现新能源发电的目标。