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储能技术在新能源电力系统中的应用

作者:毕业论文网时间:2023-08-15 00:45:01阅读:163来源:本站

引言


在能源短缺和环境污染日益严重的背景下,电力产业必须加强新能源电力系统的开发利用,结合科学储能技术,满足社会发展对能源的实际需求,提高电力系统运行的稳定性和可靠性。通过对新能源的有效监管,最大限度地发挥新能源,产生巨大的经济和社会价值。


1.常见的储能技术


1.1.压缩空气储能


压缩空气的储能模式主要是通过分子内力实现发电。当电力负荷处于低谷时,电能可以通过空气压缩合理地储存在相应的容器中。在用电高峰期,压缩空气也能充分排出,更好地驱动涡轮,满足发电要求。该储能方法具有能量转换效率高、储存能力强、工作时间长等优点。


1.2.飞轮储能


飞轮储能是借助旋转体形成的动能,对电能间隙进行转换和储存。当这种储能方式用于储能时,飞轮主要由电机驱动。当飞轮达到相应标准时,电能可以转换为飞轮动能。为了释放电能,需要通过飞轮动能发电。系统的运行环境一般接近真空,可以减少风阻和摩擦的消耗,使用寿命更长,不会对环境造成严重影响,不需要更全面的维护。但也存在一些不足,储存的能量密度不够高。为了保证系统运行更可靠,需要花费更多的成本,也会受到现场空间的限制。目前,它们通常用于电池系统的补充。


1.3.抽水储能


目前,抽水储能是一种成熟的大型储能方式,应在上下游建设水库。当负荷低时,需要使用相应的设备进行抽水作业,并将下游水库中的水连续输送到上游水库进行储存。当出现用电高峰时,需要将相关设备设置为发电机,利用上游水库中的水资源进行发电。其转化率通常在70%-75%之间。由于该技术往往受到地形起伏、周期变化和动力调节响应的影响,其推广应用仍存在诸多障碍。抽水储能电厂的选址和建设通常受地形环境的影响,当用电面积远离电厂时,也会造成大量的能量损失。


1.4.电磁储能


1)超导磁储能。超导磁储能形式又称SMES。主要操作形式是借助超导线圈储存电磁能,具有响应速度快、储能密度高的优点。由于超导磁储能设备的价格非常高,在运行过程中形成了非常强的磁场,进一步限制了储能方式的广泛应用。


(2)超级电容器。这种储能形式的理论基础主要是电化学,通过电解质实现充放电,其主要特点是使用寿命长,功率密度高。在具体使用过程中,我们可以知道这种储能方式的能量密度不是很高,耐压性低,使得推广应用范围窄。


2.储能技术在新能源电力系统中的应用


2.1.地热能发电


地热能发电技术主要依靠地热能获得能源,地热能主要形成地球内部的渠道。在地球自转的过程中,地心会形成更多的热量,可以将这部分热量应用为能源。现阶段的技术不能直接利用地热能,但可以利用散发的热量。通过热能的转化,可以处理电能,并可以用于电力和加热设备。同时,将能源应用于发电系统的过程也更加方便。作为现阶段非常实用的新技术,为了提高系统的环保价值,操作人员还应优化自身的技术能力,满足新能源发电的需要,以便专注于发电技术的研发。


2.2.太阳能发电


太阳能作为所有新能源中应用最广泛的一种,可以为电网带来足够的电力,更有效地保证用电。关键是太阳能具有很强的可再生性能。与大多数能源相比,太阳能更容易获得,供应能力长期稳定,可以借助一定的设备转化为电能,涵盖太阳能电池板通过设备收集和处理太阳能,然后形成集热效应。但与其他新能源相比,太阳能提供的电能不够高,不能为功率过大的电力设备提供足够的电力,通常用于低功率电力设备,以确保新能源的合理利用。在此基础上,相关研究人员还需要以太阳能为重点研究对象,推出新的操作技术,以进一步加强其在获得太阳能能源时的应用领域。


2.3.光伏并网系统


光伏并网作为新能源电力系统的一种新方式,但这种形式存在瞬时功率不稳定的不足。通过储能技术,可以合理处理光伏并网系统中的功率不稳定。同时,借助无源并联储能的相关措施,可以更好地应用于负载功率,控制脉冲,进一步保证电池在放电和充电过程中的电流保持平稳。储能技术一般只用于单独的光伏并网系统,也可以结合各种储能系统进行应用,进一步保持光伏并网系统中的瞬时功率。


2.4.风能电力系统


(1)风扇类型。借助装机容量指标,可以合理划分风机类型,主要包括大、中、小。一般来说,风机容量越大,相关叶片长度越长,发电机根据风机容量分为恒速、变速等多种形式。


(2)设备的组成和功能。应用的风轮结构涵盖叶片,叶片的形状可与风能吸收成正比。在运行过程中,风扇的风速会比切割的风速快,可以通过叶尖制动;但如果叶片始终处于工作状态,会出现外表面冰或腐蚀,叶片应定期维护,以更好地保证系统的运行。


(3)风扇控制技术。并网发电机可以合理控制发电机的变速状态。为了在新的并网技术中合理控制电机的风速,主要技术是模糊控制技术,合理有效地预测风轮气动的特性。在并网阶段,风电场可以吸收无功功率。为了保证电网的工作效率,风电场还应配备SVC等补偿设备,以更好地优化和改善电网的工作状态。


2.5.电化学储能技术


电化学储能技术具有安装方便、反应速度快的优点。当用于电力系统时,可以更好地提高其能量和功率。同时,该储能技术还可以预警发电过程中的不稳定现象,适当调整整个电力系统,提高电力系统的调频稳定性,更好地管理电网。由于电化学储能技术的应用,我国发展程度相对较高,主要是锂离子电池,高于钠硫电池。此外,电化学储能过程中常见的地方有新能源站、微电网领域、配电网等。目前的电化学储能受到空气储能和抽水储能的干扰,导致压力增加。因此,必须充分利用电化学储能的优势,提高能源市场的地位。


3.结束语


综上所述,目前新能源在电力系统中的应用主要依靠设备和系统来实现能源转换,为电力系统的工作提供相应的电能,合理替代传统电力,避免大量的非再生能源。新能源发电技术的应用促进了我国各种能源的进一步发展。此外,优化技术,推广绿色环保理念,结合当前储能技术研究新能源发电技术,满足社会用电需求。


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