熊平 張晶晶

摘要：在現(xiàn)代化社會中，應(yīng)用最為廣泛的能源就是電能，伴隨著各項技術(shù)飛速發(fā)展，重新調(diào)整了電能生產(chǎn)領(lǐng)域的流程化項目。作為國民經(jīng)濟(jì)增長的支柱性產(chǎn)業(yè)，電力企業(yè)要想達(dá)到人們對電能逐年增長的需求量，必須要對電能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。傳統(tǒng)的電網(wǎng)運行系統(tǒng)具有很大的不足，使點電能供應(yīng)質(zhì)量大大下降，電能的供應(yīng)也相對滯后，發(fā)揮儲能技術(shù)的優(yōu)勢，能夠使電力生產(chǎn)的靈活程度得到顯著提高，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常大的積極影響。

關(guān)鍵詞：儲能技術(shù);電氣工程領(lǐng)域;應(yīng)用

電能是當(dāng)今社會必不可少的應(yīng)用能源，其影響范疇十分廣泛，在技術(shù)發(fā)展的同時，電能生產(chǎn)領(lǐng)域也對其流程化項目作出了創(chuàng)新性調(diào)整，只有從根本上優(yōu)化電能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，才能滿足日益增加的電能需求，而電力產(chǎn)業(yè)也逐漸發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)運行的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。以往的電網(wǎng)運行系統(tǒng)存在一定的缺陷性，這就在一定程度上對電能的供應(yīng)造成了滯后性影響，而儲能技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，就能有效提升電力生產(chǎn)的靈活性，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供助推力，因此針對儲能技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用與發(fā)展研究是具有重要意義。

一、電能生產(chǎn)中存在的問題及儲能技術(shù)的作用

1、電力系統(tǒng)的安全運行存在阻礙性問題。在當(dāng)今社會，電力需求不斷增加，這就使得電力系統(tǒng)不斷調(diào)整，其內(nèi)部運行環(huán)境也就更加復(fù)雜，不僅電力系統(tǒng)容量呈現(xiàn)出了量化增加特點，電網(wǎng)更是有所拓展，而電網(wǎng)的穩(wěn)定性就會相對下降，這將會阻礙電力事業(yè)的高效發(fā)展，其運行環(huán)境的安全性也難以得到基本保障，這就需要從電網(wǎng)運行的實際情況入手，開展有針對性的強(qiáng)化工作，在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)各個部分的強(qiáng)耦合性、系統(tǒng)運行環(huán)境也需要作出適宜性調(diào)整。因此不難發(fā)現(xiàn)，大電網(wǎng)穩(wěn)定性的缺失，不僅會對電網(wǎng)運行的安全性造成不良影響，更會阻礙電力事業(yè)的高效發(fā)展。

2、可再生能源的利用效率低。在當(dāng)今社會，能夠消耗總量不斷增加，例如石油等不可再生資源，在不斷開發(fā)并使用這類能源時，其存在量逐漸減少，并且呈現(xiàn)出了耗竭現(xiàn)象。因此，能源應(yīng)用問題日益激化，這就需要尋找替代能源，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，而風(fēng)能及太陽能等資源是可再生資源，在將這類資源進(jìn)行高效利用后，就能在一定程度上緩解能源應(yīng)用問題，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。而電氣工程領(lǐng)域?qū)δ茉吹暮馁M程度較高，為了解決能源利用現(xiàn)狀，就需要應(yīng)用可再生資源對應(yīng)用能源做出替換。但是在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)，能源利用率卻普遍不高，并且穩(wěn)定性難以保證，這就使得資源利用效率難以提升。

二、現(xiàn)有儲能技術(shù)的方式

1、抽水儲能技術(shù)。按照任何容量建造的抽水儲能電站，儲存能量能夠釋放幾小時到幾天，效率在75%～80%之間，主要在頻率控制、能量管理等領(lǐng)域應(yīng)用?，F(xiàn)如今，超過85GW?的抽水儲能機(jī)組在全世界運行。儲存能量非常大是抽水儲能的最大特點，因為這一點使之十分合適于電力系統(tǒng)調(diào)峰和用作備用電源的長時間場合。

2、蓄電池儲能技術(shù)。高效的儲能的NaS?電池，可以輸出脈沖功率，輸出的脈沖功率可達(dá)連續(xù)額定功率的六倍，而這一切，可以在三十秒內(nèi)完成，這一特性使得和負(fù)荷的削峰填谷調(diào)節(jié)和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)同時做到，使得整體設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性得到提高。

3、飛輪儲能技術(shù)。通過磁懸浮軸承支撐的機(jī)構(gòu)和一個圓柱形旋轉(zhuǎn)質(zhì)量塊組成了現(xiàn)代飛輪儲能系統(tǒng)，大多數(shù)的飛輪儲能系統(tǒng)都是如此。為了提高系統(tǒng)的壽命而通過磁懸浮軸承來消除摩擦損耗。飛輪系統(tǒng)應(yīng)該在真空度較高的環(huán)境中運行，以減少風(fēng)阻損耗而使得儲能效率得到保證。通過某種形式的電力電子裝置，連接飛輪與電動機(jī)或者發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)飛輪轉(zhuǎn)速，使得電網(wǎng)間的功率與儲能裝置交換實現(xiàn)。

三、儲能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用

1、應(yīng)用于大型互聯(lián)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。隨著社會的現(xiàn)代化建設(shè)，電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的思維方式被儲能技術(shù)的出現(xiàn)而改變，儲能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多，這在很大程度上促進(jìn)了社會的現(xiàn)代化建設(shè)。儲能技術(shù)在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用，是儲能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的典型應(yīng)用，對于抑制系統(tǒng)發(fā)生的局部震蕩，使用傳統(tǒng)的PSS，通過發(fā)動機(jī)附加磁進(jìn)行控制，就會得到很好的效果，然而，對于在工作過程中可能會出現(xiàn)在其中區(qū)域間多模式低頻振蕩問題的大型復(fù)雜互聯(lián)電力系統(tǒng)來說，使用傳統(tǒng)的PSS，通過發(fā)動機(jī)附加磁進(jìn)行控制的這種辦法，得到的效果就不盡如人意，不能夠使控制效果達(dá)到滿意的原因，是由于PSS?需要通過發(fā)電機(jī)組的勵磁控制起到效果，然而在某條輸電線路上的最有效的控制點與最有效控制部位之間的距離過大，所以達(dá)不到滿意的效果。機(jī)組間的振蕩由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中引起的，由于來自于任何細(xì)小的擾亂而引起的動態(tài)不平衡功率，然而，只要響應(yīng)速度夠快且裝置容量夠大的儲能裝置，就可以以主動制被動，從而實現(xiàn)任何情況下系統(tǒng)功率的完全平衡。在系統(tǒng)中，如果發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)能夠不和這種電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制裝置共同作用，就能夠更加方便地運用最有效的部位。這種控制裝置所產(chǎn)生的控制量可直接作用于導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩的源頭，儲能技術(shù)在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用，進(jìn)一步加快了社會走向現(xiàn)代化科技水平的步伐。

2、應(yīng)用于脈沖功率系統(tǒng)。儲能技術(shù)在脈沖功率系統(tǒng)中的應(yīng)用，也是儲能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。負(fù)載、儲能單元、開關(guān)、低功能率能源以及波形調(diào)制，組成了脈沖功率系統(tǒng)，而儲能單元、開關(guān)、低功能率能源以及波形調(diào)制均是脈沖率源。脈沖功率源的發(fā)展趨勢是要求做到讓輸出功率高、功率密度高、儲能密度高以及重復(fù)頻率高。將儲能期間的重量、體積等減小，對于脈沖功率系統(tǒng)來說具有十分重大的意義。為了使得小型化高功率存儲得以實現(xiàn)，就要使用研究新型的儲能方式與技術(shù)，以及將傳統(tǒng)儲能器件與不同的儲能設(shè)備相結(jié)合起來的辦法，慣性儲能型、靜電儲能型和電感儲能型等儲能器，都是目前投入使用的儲能器。

四、改善電能存儲技術(shù)方向

1、發(fā)展電力電子技術(shù)。在電力行業(yè)的發(fā)展過程中，各種能量形式能否真正地進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換和發(fā)展，會直接對我國儲能技術(shù)產(chǎn)生影響。因此對于快速、大容量同時成本又比較低的能量轉(zhuǎn)換問題進(jìn)行解決，就是一項非常重要的問題。在這個基礎(chǔ)上，我們發(fā)展電力中的電能存儲技術(shù)，將使電力行業(yè)得到更有效的進(jìn)步和提升。

2、對于各種儲能技術(shù)的有效利用。由于每項儲能技術(shù)的特點不同，因此在優(yōu)點和缺點上都會有很多不同。在實際生產(chǎn)建設(shè)過程中，我們也不可能只采用一種儲能技術(shù)對工作進(jìn)行開展和完成。在這個基礎(chǔ)上就要對各種技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)揮和利用，根據(jù)實際生產(chǎn)和應(yīng)用的具體要求，要對儲能技術(shù)中的優(yōu)勢進(jìn)行有效利用，對不足的地方進(jìn)行改善。

3、尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域。在發(fā)展的過程中，在對儲能技術(shù)進(jìn)行完善和發(fā)展的過程中，也要適當(dāng)?shù)亻_發(fā)和研究新的儲能技術(shù)，保證技術(shù)不斷地提升和進(jìn)步。在對原有的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行改善的時候，要及時地對原有的問題進(jìn)行改善，避免出現(xiàn)局限性。同時要想讓儲能技術(shù)在應(yīng)用的過程中向著更全面的方向發(fā)展，在進(jìn)行服務(wù)的過程中就要不斷開發(fā)新的應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域，使儲能技術(shù)在今后的發(fā)展過程中得到更好的進(jìn)步和應(yīng)用。

作為我國最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，電能無時無刻都在影響著人們的生活和社會的發(fā)展。通過對儲能技術(shù)在中國電氣行業(yè)和工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，不僅對儲能技術(shù)的重要性進(jìn)行了有效突出，同時還對今后怎樣提升電能存儲方式和方法提出了一定的建議，對電能的發(fā)展有著很大的幫助。希望通過研究和分析，能對今后中國電力行業(yè)的發(fā)展起到更大的幫助作用，全面促進(jìn)中國社會發(fā)展和現(xiàn)代化水平的進(jìn)一步提升。

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