靳婷蕾
摘要:隨著經(jīng)濟體制的不斷深化改革,促進了我國社會生產(chǎn)力和市場經(jīng)濟的全面發(fā)展,也迫使電氣工程面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機遇,對于電氣工程來說,需要在原有的生產(chǎn)模式上進行技術(shù)的更新以及管理體系的改革,才能真正意義上解決所面臨的所有問題?;诖耍疚闹饕碗姎夤こ填I域有關儲能技術(shù)的應用現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的闡述和研究,首先,對儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了闡述,緊接著分析了我國電氣工程領域運用儲能技術(shù)所存在的問題,并結(jié)合實際情況提出了切實可行的優(yōu)化措施,希望能夠進一步推動我國電氣工程的穩(wěn)定發(fā)展。
關鍵詞:儲能技術(shù)研究;電氣工程領域;發(fā)展與應用
電能除了在社會生產(chǎn)體系中扮演著重要的角色,也為日常的生活帶來很多的便利,離開電能社會生產(chǎn)將會停止。由此可見,電力工程質(zhì)量的好壞直接影響著國家經(jīng)濟發(fā)展,以及社會生產(chǎn)力水平。為進一步有效的推動電力資源的可持續(xù)穩(wěn)定化發(fā)展,需要在傳統(tǒng)的電力工程運行模式上做出相應的創(chuàng)新和改變。電氣工程是一門匯集生產(chǎn)、運輸、市場等不同科知識為一體的綜合型學科,在發(fā)展的過程中勢必會出現(xiàn)很多的問題,而進行儲能技術(shù)的研究能夠有效的解決問題,由此可見,進行儲能技術(shù)現(xiàn)狀以及電氣工程領域應用現(xiàn)狀的研究是具有一定指導意義的。
1儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究
1.1水資源的儲能
對于該項技術(shù)來說,其運行原理在于利用重力做功,從而實現(xiàn)電能與重力勢能的有效轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換的能量進行有效儲存的一種技術(shù)。簡單來說,就是在電力負荷低谷期,將處于低勢能的水抽到一定位置高度,在高度變化期間,會實現(xiàn)動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)換。該項技術(shù)廣泛應用于電力工程中出現(xiàn)電網(wǎng)負荷時,能夠快速的提高電能,但是所提供的能量僅僅只夠維持幾個小時。電能的具體大小與進行儲存的方式以及作用的對象有關。
1.2電力資源的儲能
蓄電池是最為常見的一種能量儲存裝置,也可以稱之為能量儲存技術(shù)。該裝置的運行原理在于將自然資源所產(chǎn)生的能量進行吸收并通過轉(zhuǎn)換機制來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,并以電能的形式儲存在蓄電池中。一般來說,該類資源的吸收會選擇太陽能、風能等。蓄電池的功能性極好,無論是高溫環(huán)境還是低溫環(huán)境都能夠正常運作,且能夠在不穩(wěn)定的環(huán)境中為裝置提供電能。
1.3超電容器儲能
超電容器是一種較為新型的能量儲存裝置,能夠在極短的時間內(nèi)便充滿電,具有使用周期長、適應性強、綠色環(huán)保等多項優(yōu)點。其缺點在于,一旦出現(xiàn)電解質(zhì)泄露、裝置損壞等問題時,電路便會直接受阻。
1.4壓縮空氣儲能
將空氣進行壓縮處理后,并密封在礦井、儲氣井道以及其他封閉空間內(nèi)從而實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的一種技術(shù)。該項技術(shù)一般應用于電網(wǎng)負荷超負荷的時段,將進行高發(fā)壓縮的空氣釋放出來,利用產(chǎn)生的壓強來推動汽輪機進行發(fā)電。
2電力工程中進行儲能技術(shù)應用研究存在的不足
經(jīng)濟社會的全面發(fā)展,推動電力資源產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進程,對于我們賴以生存的電能來說,為進一步有效的滿足經(jīng)濟市場的多元化需求,需要加強儲能技術(shù)的全面研究,這也是全國乃至全世界人民關注的重點。進行大容量、高密度儲能裝置的設計與研發(fā)能夠有效地提高電力工程建設質(zhì)量以及能量資源的使用效率。因此,要想在該項領域取得一定的成績,必須要以電氣工程作為核心,圍繞該門學科進行能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究。此外,在進行技術(shù)研究過程中,要對投資成本、生產(chǎn)效率以及系統(tǒng)穩(wěn)定性等進行系統(tǒng)的考慮??v觀國內(nèi)電氣工程項目的建設,僅僅只是不斷的進行單項儲能技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,并沒有將各項技術(shù)進行綜合運用,事實上,在儲能技術(shù)的研究領域,許多技術(shù)都存在不同的缺點和優(yōu)點,能夠滿足日常生產(chǎn)生活所需,但不能從經(jīng)濟、生產(chǎn)、效率以及性能等多方面做改進。因此,如何將單項的儲能技術(shù)進行有效組合,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,從而有效的將不同的儲能技術(shù)優(yōu)點展現(xiàn)出來,是目前最需要解決和研究的問題之一。
3提高電氣工程中儲能技術(shù)運行效率的有效措施
3.1提高電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
縱觀國內(nèi)電力輸送系統(tǒng),在其穩(wěn)定性和安全性上仍舊存在較大的局限性,許多地區(qū)常常會由于供電不足,而長時間處于斷電的狀態(tài)。因此,為進一步有效的保證電能輸送以及供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,需要在控制裝置上進行選擇,從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.2構(gòu)建再生資源循環(huán)系統(tǒng)
隨著社會生產(chǎn)力的現(xiàn)代化發(fā)展,資本市場對于能源的需求量也越來越大,因此,要對現(xiàn)有的資源進行有效的循環(huán)利用,從而推動社會經(jīng)濟可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。構(gòu)建再生資源循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)資源循環(huán)再生利用的同時,還需要進行新能源的開采與發(fā)展,例如:氫氣、風能、太陽能等這些可再生新能源。
3.3提倡并推廣綠色環(huán)保理念
世界經(jīng)濟一體化的形勢下,“節(jié)能減排、綠色環(huán)保”,已經(jīng)成為地球村共同發(fā)展的新理念,也是推動世界經(jīng)濟可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展最為直接的途徑之一。因此,要加大“綠色環(huán)保”、“能源循環(huán)再生”的宣傳力度,讓公民共同參與到其中,注重節(jié)能環(huán)保的同時,促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。此外,優(yōu)化電能質(zhì)量的同時,還要注重儲能技術(shù)的研發(fā)與應用,從而有效的實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)運行零消耗、低耗能的目標,為電力工程的現(xiàn)代化發(fā)展提供新的供電技術(shù)措施。
3.5明確技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展路徑
把握電力儲能技術(shù)成熟化發(fā)展趨勢,我國在電力儲能領域發(fā)展方面還應明確技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展路徑,通過發(fā)揮戰(zhàn)略作用對薄弱環(huán)節(jié)進行補充,并對優(yōu)勢環(huán)節(jié)進行強化,以便技術(shù)水平與巨大需求間的差距得到逐漸縮小。為達成這一目標,需要加強電力儲能技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的頂層設計,將需求當成是產(chǎn)業(yè)驅(qū)動力量,以理論為指導,將先進儲能材料和技術(shù)創(chuàng)新當成是根本,將關鍵裝備技術(shù)和系統(tǒng)研究當成是抓手,能夠提出技術(shù)發(fā)展的全新模式,建立完善領域創(chuàng)新研究體系。而將大規(guī)模儲能技術(shù)局限突破當成是發(fā)展目標,結(jié)合電網(wǎng)新能源大比例接納和消納調(diào)峰需求進行電網(wǎng)運行管理模式的創(chuàng)新,加快各能源網(wǎng)絡的互聯(lián)互通,能夠以電為中心促進能源網(wǎng)絡的聯(lián)合調(diào)控,實現(xiàn)電能的網(wǎng)絡化存儲和多形態(tài)消納管理[4]。使技術(shù)發(fā)展與應用需求緊密結(jié)合在一起,能夠推動技術(shù)科學發(fā)展,促使技術(shù)未來產(chǎn)業(yè)影響力得到提高。
3.6把握市場加強戰(zhàn)略布局
面對國際在國內(nèi)市場布局較少的市場發(fā)展時機,還應及時把握電力儲能發(fā)展機遇,通過加強市場戰(zhàn)略布局占據(jù)市場有利位置,為海外市場開拓奠定扎實基礎。結(jié)合這一目標,還應加強美國專利信息利用,通過加強競爭對手專利布局研究加強技術(shù)預警和挖掘,結(jié)合能源戰(zhàn)略和儲能市場在其他國家或地區(qū)進行專利布局。現(xiàn)階段,全球?qū)@麛?shù)據(jù)已經(jīng)超出上億條,能夠?qū)Ω鞣矫孢M行覆蓋。為避免研發(fā)資源浪費在技術(shù)重復研究中,需要聚焦研發(fā)方向和重點加強布局,對具有潛在轉(zhuǎn)化可能的專利技術(shù)進行研究。從技術(shù)應用角度進行戰(zhàn)略布局,還應加強專利分析與資源挖掘,結(jié)合經(jīng)濟和政策等因素制定研發(fā)戰(zhàn)略,在熱點領域進行布局,采取引進人才、合作研發(fā)等措施加快技術(shù)研發(fā)與布局,成功掌握市場主導權(quán)。
4結(jié)束語
綜上所述,在電氣工程領域進行儲能技術(shù)的有效應用,能夠為國家經(jīng)濟發(fā)展提供源源不斷的能量輸入,在未來社會發(fā)展進程中扮演著尤為重要的角色?,F(xiàn)如今,該項技術(shù)的全面應用仍舊面臨著極大的困難,要想進一步有效的推動儲能技術(shù)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,需要從多個方面出發(fā),加強技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,在原有的運行模式上實現(xiàn)單項儲能技術(shù)的綜合應用,推動電氣工程技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。
參考文獻:
[1]豐阿芳,張蕾.淺談儲能技術(shù)現(xiàn)狀及其在電氣工程領域的應用前景[J].機電信息,2013(36):86-87.
[2]劉巨.利用儲能提升含風電并網(wǎng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究[D].華中科技大學,2016.
[3]王明.風儲聯(lián)合應用中儲能的需求評估方法研究[D].湖南大學,2015.
[4]張熙.大規(guī)模儲能與風力發(fā)電協(xié)調(diào)優(yōu)化運行研究[D].山東大學,2016.