陳妃森

湛江中粵能源有限公司 廣東 湛江 524099

在新的技術(shù)背景下,現(xiàn)代電力系統(tǒng)的建設(shè)水平不斷提升,目前智能電網(wǎng)的應(yīng)用越來越普遍,能源互聯(lián)網(wǎng)也在高速發(fā)展,儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)揮的作用越來越重要,因此在這一形勢下,一定要對電力儲能技術(shù)進行深入研究。運用電力儲能技術(shù)之后,可以實現(xiàn)蓄電和放電智能化,電力儲能技術(shù)將會在配電、輸電、用電、發(fā)電等各個環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用,同時電力儲能技術(shù)勢必會促進現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展和進步。

1 電力儲能技術(shù)

1.1 超導(dǎo)磁儲能 超導(dǎo)磁儲能具有以下幾方面特點：首先,超導(dǎo)磁儲能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能量無損耗長期儲存,能量返回效率能夠達到90%以上。其次,超導(dǎo)磁儲能技術(shù)能夠快速釋放能量,在幾毫秒時間內(nèi)就可以釋放能量。再次,運用超導(dǎo)磁儲能技術(shù)之后,電網(wǎng)的有功功率、無功功率、頻率以及電壓將會更加容易調(diào)控。

1.2 超級電容器 超級電容器與普通電容器最主要的區(qū)別就在于,超級電容器中的電解質(zhì)、電極等部分都是通過特殊材料制備而成,因此超級電容器的儲存容量、介電常數(shù)等參數(shù)都明顯優(yōu)于普通電容器,并且超級電容器的耐壓性能也相對更強。在實際運作過程中,超級電容器內(nèi)部不會產(chǎn)生化學(xué)變化,充電與放電具有可逆性,正常情況下超級電容器的最大充放電次數(shù)能夠達到幾十萬次。

1.3 電化學(xué)儲能 電化學(xué)儲能主要是指一鋰電池和鉛蓄電池為主的各種二次電池儲能。電池儲能技術(shù)近些年來取得了良好的發(fā)展,該技術(shù)的發(fā)展?jié)摿κ挚捎^,電池儲能最大的優(yōu)勢就在于配置靈活,可以根據(jù)實際需求的不同,對能量和功率實施調(diào)整,同時電池儲能技術(shù)還具有控制精度高、響應(yīng)速度快、帶電損耗低等優(yōu)點,一般情況下電池儲能設(shè)施的建造規(guī)模在k W-MW之間,比較適用于小容量場合。

以南方某電廠為例,新增AGC儲能輔助調(diào)頻系統(tǒng)屬于技術(shù)改造類項目,在#1、#2發(fā)電機組側(cè)安裝建設(shè)一套21MW/10.5MWh電化學(xué)儲能系統(tǒng),采用磷酸鐵鋰電池技術(shù)。該系統(tǒng)將聯(lián)合發(fā)電機組開展電網(wǎng)AGC調(diào)頻業(yè)務(wù),聯(lián)合調(diào)頻時儲能輔助調(diào)頻裝置最大出力可按儲能選型功率輸出。本工程儲能輔助調(diào)頻裝置采用一拖二方式,即設(shè)置一整套儲能系統(tǒng),分別接入#1、#2機組,根據(jù)調(diào)頻市場負荷需求快速滿足電網(wǎng)負荷需求,補充的煤電調(diào)頻速度及響應(yīng)速度慢的不足,儲能輔助調(diào)頻裝置可以在#1、#2機組間切換進行輔助調(diào)頻服務(wù)。

1.4 其它電力儲能技術(shù) 壓縮空氣儲能：壓縮空氣儲能技術(shù)容量能夠達到幾百MW,并且壓縮空氣儲能技術(shù)還具有資本損耗較少、儲存時間較長等優(yōu)勢。飛輪儲能：飛輪系統(tǒng)可以分為兩種類型,一種是采用機械軸承的低速飛輪,另一種則是使用磁懸浮軸承的高速飛輪,飛輪儲能技術(shù)可以通過調(diào)節(jié)飛輪轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)電網(wǎng)與儲能設(shè)備之間的能量交換,低速飛輪自放電率比較高。抽水蓄能：抽水蓄能電站的容量可以達到幾百MW,甚至能夠達到幾千MW。

2 電力儲能技術(shù)的應(yīng)用

2.1 能量管理 近些年以來,電力負荷峰谷差呈現(xiàn)出了逐漸擴大的趨勢,因此給電力調(diào)度和發(fā)電都帶來了很大的困難,如果新增發(fā)電、輸電、配電設(shè)施,那么會花費巨大的建設(shè)成本,而且還需要面臨各方面的約束和限制,對于上述問題,可以使用大規(guī)模儲能系統(tǒng)來解決,通過高效的儲能系統(tǒng),就可以起到削峰填谷的作用,有效降低電力系統(tǒng)的負荷峰谷差。

2.2 增強系統(tǒng)穩(wěn)定性 保證系統(tǒng)穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)運行的重要前提,電力系統(tǒng)在運行過程中,會受到各種各樣的影響,例如設(shè)備故障、雷電以及負荷突變等等,這些因素都可能使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到干擾,導(dǎo)致電壓失穩(wěn)、功角震蕩、系統(tǒng)頻率偏移等問題。應(yīng)用電力儲能技術(shù)之后,就可以有效增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可以將儲能設(shè)備安裝在發(fā)電機端,或者也可以安裝在電力系統(tǒng)中重要的節(jié)點位置,當電力系統(tǒng)受到干擾的時候,可以通過控制儲能系統(tǒng)充放電時間、控制儲能系統(tǒng)有功功率、無功功率交換等措施,來及時解決系統(tǒng)振蕩問題。

2.3 提高對新能源的接納能力 太陽能發(fā)電以及風力發(fā)電并網(wǎng)之后,會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成威脅,由于太陽能發(fā)電以及風力發(fā)電都具有波動性、隨機性,因此電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行會受到一定的干擾。在應(yīng)用電力儲能技術(shù)之后,就可以有效解決這一問題,儲能裝置可以對新能源發(fā)電系統(tǒng)進行緩沖,進而防止新能源發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)造成嚴重沖擊,以提高電力系統(tǒng)對新能源技術(shù)的接納能力。

2.4 提供調(diào)頻服務(wù) 儲能技術(shù)的應(yīng)用,能夠為電力系統(tǒng)起到輔助作用,使用儲能技術(shù)為電網(wǎng)提供調(diào)頻服務(wù)之后,電網(wǎng)的收益會大大提升,電力儲能技術(shù)具有快速響應(yīng)的特點,因此在調(diào)頻方面比傳統(tǒng)調(diào)頻技術(shù)更具有優(yōu)勢,應(yīng)用電力儲能技術(shù)之后,調(diào)頻服務(wù)的效率和精度將會大大提高。

2.5 改善電能質(zhì)量 在電力系統(tǒng)的運行過程中,電壓暫降等問題會嚴重影響電能質(zhì)量,而電力儲能技術(shù)的應(yīng)用,可以有效改善電能的質(zhì)量,由于儲能技術(shù)對電力系統(tǒng)的動態(tài)變化可以快速響應(yīng),并且能夠進行無功控制以及有功調(diào)節(jié),還可以減少電壓波動以及閃變等現(xiàn)象,改善功率因素,消除電壓暫升以及暫降,這樣一來,就可以有效改善電能質(zhì)量。

3 總結(jié)

電力儲能技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上推動了現(xiàn)代電力技術(shù)的進步,同時也促進了能源結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。電力儲能技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用,主要是將集中式儲能與分布式儲能相互融合,在電力儲能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用過程中,還需要妥善解決諸多問題,本文在此分析了電力儲能技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,希望本文內(nèi)容及觀點能夠為相關(guān)工作提供思路。