王廣順
【摘 要】隨著我國社會的發(fā)展和科學技術的進步,我國的新能源產業(yè)也邁上了新的臺階。越來越多的新能源和可再生能源走進了我國國民的日常生產生活。電力儲能技術作為建立智能電網和能源互聯(lián)網的關鍵技術,也取得了較大的發(fā)展。論文對能源互聯(lián)網背景下的電力儲能技術進行了探討。
【Abstract】With the development of China's society and the progress of science and technology, China's new energy industry has also stepped onto a new stage. More and more new energy and renewable energy come into the daily production and life of our country's residents. As the key technology of building smart grid and energy internet, electric energy storage technology has also been greatly developed. This paper discusses the electric energy storage technology under the background of energy internet.
【關鍵詞】能源互聯(lián)網;內容;電力儲能技術
【Keywords】energy internet; content; electric energy storage technology
【中圖分類號】TK02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069(2019)12-0165-02
1 引言
我國社會的發(fā)展進步和國民經濟的增長都離不開能源的支持,尤其是在能源較為緊缺的當今時代,發(fā)展可再生能源也逐漸成為我國能源發(fā)展的方向和目標。各種新能源項目的持續(xù)增加,在一定程度上也對我國電網的穩(wěn)定運行帶來了很大的挑戰(zhàn)。在能源互聯(lián)網背景下發(fā)展電力儲能技術已經成為保證電網安全穩(wěn)定運行的重要戰(zhàn)略措施?;诖?,下文就能源互聯(lián)網的發(fā)展現狀、電力儲能技術的主要內容和能源互聯(lián)網背景下的電力儲能技術進行了簡單分析。
2 能源互聯(lián)網的發(fā)展現狀
目前,能源互聯(lián)網是世界各國科研機構研究的熱點,因此,能源互聯(lián)網也被譽為“第三次工業(yè)革命”的核心。國外一些發(fā)達國家(如美國、歐盟等)致力于發(fā)展能源互聯(lián)網技術。雖然各國對能源互聯(lián)網的認知水平和發(fā)展角度有所不同,但發(fā)展的核心是實現能源技術與互聯(lián)網技術的有效融合。分散傳統(tǒng)能源系統(tǒng)在應用過程中的集中度,改變單一且只能由生產者控制的現狀,建立與消費者互動的能源系統(tǒng),增加可再生能源在能源系統(tǒng)中的比重,最終實現多能源的有效互聯(lián)和高效利用。
近年來,隨著我國智能電網的發(fā)展和進步,信息技術在智能電網中的應用也越來越廣泛。2016年,在中國能源互聯(lián)網的發(fā)展過程中,國家發(fā)展改革委、能源局正式發(fā)布了《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030年)》,為中國能源互聯(lián)網技術的發(fā)展指明了方向和作出了規(guī)劃。目前,我國許多知名高校都參與了國家能源互聯(lián)網體系標準的制定,致力于能源互聯(lián)網的概念、形式、發(fā)展模式和道路技術框架等方面的研究,在很大程度上也促進了我國能源互聯(lián)網技術的發(fā)展和進步[1]。
3 電力儲能技術的主要內容
電力儲能技術在不斷地發(fā)展完善過程中,主要包含了儲熱技術、電動汽車、電化學儲能等,具體解釋如下。
3.1 儲熱技術
儲能技術主要包含顯熱儲能技術、潛熱儲能技術、化學儲能技術等。其中,顯熱儲能技術的技術原理是利用介質溫度的持續(xù)上升來實現熱儲存的目的。潛熱儲能技術從本質上來講是相變儲能,在實際應用的過程中,是通過材料的相變來吸收或者是釋放能量,最終形成“固—液”相變過程。潛熱儲能技術與顯熱儲能技術相比較,溫度變化較為穩(wěn)定,能源的密度也較大。化學儲能技術的應用原理是利用相應的化學反應來實現熱能的儲存,在實際應用的過程中,與顯熱儲能技術以及潛熱儲能技術相比較,能量的密度是最高的,幾乎是顯熱儲能技術和潛熱儲能技術的10倍,但是化學儲能技術在應用過程中也具有一定的缺陷,在儲熱材料的選擇上較為困難。
儲熱技術的應用價值很高,具體表現為以下幾點:第一,在太陽能發(fā)電方面的應用,技術人員通過應用儲熱技術,可以緩解或者是解決太陽能發(fā)電過程中的間歇性問題,保證太陽能發(fā)電的穩(wěn)定性;第二,在新能源發(fā)電方面的應用,技術人員應用儲熱技術可以彌補新能源發(fā)電過程中的不足,例如,解決消納問題、提高熱電機組的靈活性和調峰能力。
3.2 電動汽車
電動汽車也是電力儲能技術的主要內容之一,其按照動力的來源可以分成FCEV和BEV兩種類型。其中,FCEV指的是將氫能和交通運輸網結合起來,而BEV指的則是電網和交通運輸網的融合過程。目前,不管是FCEV還是BEV,都呈現出商業(yè)化的發(fā)展趨勢,在很大程度上也促進了我國電網的穩(wěn)定運行。電動汽車的發(fā)展核心是實現電動汽車和電網之間的交互發(fā)展,從而最大限度地降低電網的壓力。另外,電動汽車從本質上來講也屬于分布式儲能單元,在實際應用的過程中,可以幫助家庭能源進行支配和管理,這也是電力儲能技術的應用價值。
3.3 電化學儲能
電化學儲能在實際的發(fā)展過程中,響應速度相對較快,在我國電網中承擔著一定的功率服務和能量服務的任務,技術人員通過應用電化學儲能,可以對電網進行調頻,結合分布式電源,不斷提高電網運行的可靠性,進而提高微電網能力管理工作的效益。目前,電化學儲能技術在我國還處于不斷發(fā)展和完善的過程中,其應用范圍還會持續(xù)擴大。
4 能源互聯(lián)網背景下的電力儲能技術
4.1 可再生能源發(fā)電的協(xié)同調度技術
在建設能源互聯(lián)網的過程中,其建設核心是實現對可再生能源的最大化利用,提高能源利用率,這就需要對可再生能源進行規(guī)劃和調度。首先,在規(guī)劃方面,技術人員要注意選擇適合的儲能技術,對儲能的容量進行科學地配置和布局,進而實現對電力資源的協(xié)調處理,最終提升電力資源的調配率和使用率;其次,在調度方面,技術人員要加強對能源的分析,通過對儲能系統(tǒng)進行調峰調頻和旋轉備用容量,對本地區(qū)甚至是跨地區(qū)的新能源調度進行消納。
4.2 儲能方面的能量流優(yōu)化和能量調度技術
能源互聯(lián)網在實際構建的過程中需要進行多種能源的融合,因此,能源具有多樣化的特點,在實際的輸入和輸出過程中,能源互聯(lián)網的配置相對復雜。另外,能源互聯(lián)網在構建過程中,各種設備都是“即插即用”和故障情況下的“網絡重構”,進而能源流的路徑也較為多變,無形中也增加了能源互聯(lián)網在設計和運行過程中的難度,這就需要對儲能方面的能量流進行優(yōu)化和調度。首先,技術人員需要設定系統(tǒng)能源的最低總費用下的消費目標;其次,對能源流的路徑進行控制,完善設備的功能,實現各個周期時間內的聯(lián)合優(yōu)化。除此之外,技術人員還需要建立能源系統(tǒng)中的優(yōu)化調度模型,在模型設計中調整儲能的工作狀態(tài)。
4.3 儲能與能量轉換的集成設計和協(xié)調配置
在構建能源互聯(lián)網的過程中,還需要實現儲能與能量轉換的集成設計和協(xié)調配置。首先,構建人員要確定能源系統(tǒng)的評價指標,具體包含經濟指標、能源消耗指標,等等;其次,構建人員要將經濟指標作為系統(tǒng)優(yōu)化的核心工作;最后,在實際的電力能源供應過程中,構建人員要合理控制能源系統(tǒng)的頻率和電壓,加強對系統(tǒng)中的動態(tài)特征的分析。
4.4 分析能源交易和價格機制
相關技術人員還需要加強對能源交易和價格機制的分析,能源互聯(lián)網在實際構建的過程中,參與能源交易的各方受到自身經濟利益的影響,在交易的過程中,對物理網絡的運行管理的要求很高,進而導致網絡的運行壓力較大。這就需要技術人員完善能源交易和價格機制,降低系統(tǒng)內部的成本波動對能源分配的影響。另外,技術人員還需要加強對電力儲能技術的應用,將儲能技術應用到實際的能源交易過程中,從而利用儲能的效果對實際的市場狀況進行反映[2]。
5 結語
總而言之,電力儲能技術包含儲熱技術、電動汽車、電化學儲能等內容,在發(fā)展過程中,對于我國社會的可持續(xù)發(fā)展和國民經濟的增長意義重大。另外,隨著電力儲能技術在能源互聯(lián)網中的廣泛應用,在很大程度上也完善了我國傳統(tǒng)的能源結構體系,挖掘出了更多的新能源和可再生能源,為我國國民的生活提供了便利。因此,電力儲能技術在我國能源互聯(lián)網的構建方面還有著很大的發(fā)展空間。
【參考文獻】
【1】杜法剛,滕松.探究能源互聯(lián)網背景下的電力儲能技術展望[C]//2018智能電網新技術發(fā)展與應用研討會論文集,2018.
【2】杜錦芬.能源互聯(lián)網背景下的電力儲能技術分析[J].通訊世界,2018(03):261-262.