储能技术在电气工程领域中的应用与展望

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:easychart
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  
  摘要:在现阶段的电气工程领域内,储能技术应当属于不可缺少的电网调控技术。与原有的电网运行方式相比,建立在储能技术前提下的电网控制模式能够确保实现最佳的电网运行综合效益,并且还能达到优化分配电网内部负荷的效果。因此针对目前的电气工程领域而言,关键在于明确储能技术的基本运用要点,结合城乡电网的真实运行状况来灵活运用储能技术。
  关键词:储能技术;电气工程领域;应用;展望
  储能技术的基本宗旨在于灵活控制电网负荷,从而保证了不同时间段的电网负荷能够大体维持平稳,杜绝过于频繁的电网负荷波动[1]。从技术种类的角度来讲,目前针对储能技术主要可以将其分成飞轮储能、蓄电池储能与抽水储能的储能技术类型。在电气工程中若能做到正确运用储能技术手段,则有利于维持均衡并且平稳的电网负荷比例,并且可以体现最大化利用可再生电网能源的效果[2]。
  一、储能技术的基本特征
  储能技术的本质在于借助特定的载体来储存发电能量,进而达到灵活调控电网负荷以及保障供电平稳的目标。从当前的现状来看,抽水储能技术占据较高的技术运用比例[3]。
  城乡各地针对电网供电若能做到科学运用储能技术,那么针对电网整体的平稳运行可以提供保障。并且,正确运用储能技术还可体现最大化的電网运行效益,通过施行电网需求管理的举措来避免夜间与白昼的较大用电差异,避免供电网络呈现频繁波动的状态。由此可见,现阶段的电网平稳运行需要储能技术作为必要的支撑。
  二、电气工程领域中的储能技术应用要点
  电气工程以及储能技术的全面融合具有显著的必要性。这是由于,引进储能技术的做法有助于创建稳定化及规模化的电气工程运行模式,并且对于目前现存的电网供电方式也能够实现改进与优化[4]。并且,储能技术具备较好的高效性以及清洁性特征,对于此类技术手段若能加以充分利用,那么将会在根本上满足现阶段的环保供电需求。具体来讲,电气工程领域目前运用的储能技术主要体现为如下的技术要点:
  (一)关于飞轮储能技术
  对于飞轮储能机组而言,该机组应当包含磁悬浮的轴承控制部分以及旋转式的圆柱体质量块。飞轮储能机组具体在运行中,很难避免将会损耗较多的机组能量。在此前提下,对于储能机组需要配备磁悬浮的机组轴承,进而确保达到最大化的机组能耗减小目标,并且实现了整个机组运行寿命的有效延长。从目前的现状来看,飞轮储能技术已经被推广运用于现阶段的电气工程中,同时也体现了优良的储能技术效益。
  但是需要注意的是,对于飞轮储能机组不可以长期将其置于外部空间中,而是最好置于真空的范围内。这主要是由于,真空的机组运作环境客观上可以达到最低的机组损耗与机组摩擦消耗,并且还能避免飞轮机组受到风阻力导致的影响。对于机组的旋转速度在进行调节时,主要可以运用连接发动机或者发电机的方式予以实现。经过以上的技术改进,对于电网功率的交换效率即可达到明显提升的目标[5]。
  
  (二)关于蓄电池的储能技术
  蓄电池的储能技术主要借助于蓄电池来实现调控电气机组负荷的目标,确保做到灵活调节峰谷阶段的电网负荷,从而达到了电能质量得以明显提升的效果。在目前看来,较多的发达国家针对蓄电池的储能技术已经能够实现推广运用,并且体现为优良的储能技术效益。
  例如在英国,对于建造储能电站可以借助于蓄电池予以完成,其中典型为PSB的储能技术[6]。通过运用高效的蓄电池方式,应当能够实现针对脉冲功率输出的灵活调节,确保峰值的电网负荷量可以随时得到有效的调节。因此可见,蓄电池的电网储能技术客观上具备优良的技术运用效益。
  
  (三)关于电容器的储能技术
  与常见的电容器相比,对于储能技术领域必须借助于超大型的电容器,这是由于超大电容器可以达到介电常数更高的效果,并且具有更好的容器耐压性以及更大的表面积。具体针对调节电网的峰值供电负荷而言,运用电容器的大型储能技术可以达到灵活调整较低电网容量以及电网负荷的目标,进而有效保障了平稳的电网运行效果。相比于原有的储能技术手段,电容器的储能技术体现为较好的技术安全性。
  例如在瞬时干扰的状态下,运用电容器的储能技术对于突然降低的电网负荷能够做到在短期内进行提升。因此在目前看来,对于容量较低的电网供电调整工作尤其适合运用电容器的储能调节方式[7]。在电网负荷逐渐恢复平稳以后,电容器将会回归原有的运行状态。超大型的电容器本身可以达到较好的容器耐压性,对于介电常数也能进行灵活的控制,客观上可以达到储能技术总体运用成本显著减低的目标。
  (四)关于抽水储能技术
  目前对于备用的电气系统容量以及系统能量管理的重要领域而言,抽水储能技术都已得到充分的运用。从本质来讲,抽水储能技术主要依赖于特定容量的抽水储能设备。在满足抽水容量的前提下,上述的储能设备最长可以达到5天左右的能量释放时间。因此对于抽水储能技术可以将其广泛运用于现阶段的电网负荷调节领域,确保预留充足的电网备用负荷,以便于应对紧急状态下的电网负荷调控需求。
  除此以外,运用抽水储能设备还能实现针对储能总量显著增大的目标,在此基础上着眼于灵活调整现有的峰值供电负荷。从系统备用电源的角度来讲,运用抽水储能设备可以实现最大化的电网负荷控制效果,避免电网由于受到频繁的外界供电需求波动,进而导致电网失去稳定性的后果。各地在引进抽水储能技术的前提下,对于原有的系统储存能量可以达到显著增大的效果。从现状来看,很多地区都在逐步尝试引进功率较高的新型抽水储能装置。
  
  三、展望储能技术的前景
  首先是强化输电工作领域的储能技术运用管理。对于现阶段的电力工程来讲,强化配电管理与输电管理的举措应当被置于首要地位。在此前提下,作为电网管理部门就是要着眼于储能技术的有效监管以及科学运用,尤其是涉及输电工作的关键领域。具体在结合输电工作以及储能技术管理的实践中,强化技术监管的基本思路主要体现在连接电网与储能机组,并且针对各地现有的储电能源也要做到科学规划。此外,关于强化管理储能技术还应当关注电网调节以及电网控制手段的全面优化,确保运用灵活措施来调控城乡电网运行。   其次是对于低成本与高效性的储能技术予以全面研发。从现状来看,较高的技术运用成本明显阻碍迅速推广储能技术。由于受到较高的技术引进成本影响,目前市场领域运用的储能技术仍然呈现狭窄的技术范围。针对以上的现状为,技术人员针对储能技术有必要逐步实现总体技术成本的降低,确保体现最佳的储能技术运用实效;同时,关于引进与运用储能技术也要更多着眼于电网稳定性的保障,灵活控制与使用储能设备,避免供电负荷频繁波动。
  第三是有序管理市场中的储能技术运用。储能技术如果要得以有序的推广运用,则必须依赖于現阶段的市场调控机制[8]。然而实际上,市场机制本身具有显著的波动性,对于储能技术的领域必须做到贯穿宏观调控的举措。因此在目前看来,作为电网监管部门亟待强化针对储能技术的科学监管,并且应当着眼于市场化的技术监管视角。各地针对储能技术通过推行高效监管的举措,确保维持平稳的电网供电状态,遵循因地制宜的总体思路来分配电网负荷。
  结束语:
  近些年以来,城乡各地电网都在承受着迅速增高的用户用电负荷,因而亟待转变各地电网的传统供电调节模式。通过引进电网储能技术,应当能保证在客观上达到最佳的电网储能效益,确保做到灵活应对日益增大的区域输电需求。然而截止目前,对于电气工程运用的储能技术并未真正达到最为完善的水准。未来在该领域的技术实践中,关于储能技术仍然应当着眼于低成本以及高效率的全新技术手段研发,通过引进全新的电网节能技术手段来改进现有的储能技术。
  参考文献:
  [1]刘畅,卓建坤,赵东明等.利用储能系统实现可再生能源微电网灵活安全运行的研究综述[J/OL].中国电机工程学报,2019(02):38-39.
  [2]闫晓茹.电池储能在电力系统中的应用——评《储能电池及其在电力系统中的应用》[J].电池,2019,49(04):358-359.
  [3]顾海军.基于智能电网建设中的储能技术应用研究[J].电气技术与经济,2019(04):13-15.
  [4]薛金花,叶季蕾,许庆强等.客户侧储能技术应用现状及经济可行性分析研究[J].电器与能效管理技术,2019(14):34-39+45.
  [5]保正泽.储能技术在新能源发电中的应用[J].南方农机,2019,50(13):255.
  [6]方伟中.储能技术在电气工程领域中的应用与发展[J].科学技术创新,2017(33):169-170.
  [7]李耀辉.储能技术在电气工程领域中的应用[J].民营科技,2014(09):70.
  [8]刘孙相与,陈斌.储能技术在电气工程领域中的应用展望[J].电子制作,2013(12):239.
其他文献
摘要:在日益发展的科技水平推动下,我国水电站电气设备具备了更大的规模,出现了更复杂的功能及组成,进一步突出了电气管理工作的重要性。水电站电气设备管理工作开展期间,因管理不规范及现代化管理技术欠缺等问题,导致电气设备管理中有大量安全隐患产生,水电站生产效益受到一定影响。介绍水电站电气设备的故障检修和维护,探讨水电站的运行管理制度,保证水电站的高效经济效益进而提高电力系统的发展水平。  关键词:水电站
期刊
摘要:智能化技术的应用可以有效转变传统电气工程开展过程中的低效率以及风险性问题。智能化技术具有较高的安全性和稳定性,在工作过程中可以通过高度的可视化自动化、精确化的工作流程,充分保证了整个电气工程开展的安全性和高质量,充分顺应了电气工程的全自动化工作标准,同时为电力系统的智能化管理工作提供出了更多的便利。  关键词:电气工程;自动化;智能化技术  当前,人们的生活水平不断提高,对电气工程的智能化要
期刊
摘要:本文首先阐述了电力设备预防性试验和状态检修现状,接着分析了电力设备预防性试验的方法,最后对电力设备预防性试验和检修改进策略进行了探讨。  关键词:电气设备;预防性试验;预试作用  引言  电气设备只有通过预防性试验,才能准确将绝缘隐患找出来。电气设备运行期间,需承受一定的电压,因此经常出现过电压现象。因此,绝缘最重要的就是对工作电压具有耐受力,只有耐受得住过电压,电气设备才能安全工作。在开展
期刊
摘要:对电气自动化的整个过程实现节能设计技术的研究,能够促进我国电力事业走一条长期可持续发展道路。因此,对于我国的电力企业来说,为了能够在时代进步的浪潮中稳步发展,提升企业的竞争力,就需要在整个工作过程中加强对于电气自动化系统的构建,并且积极推动节能技术的应用,从而减少我国目前存在的能源短缺问题和污染问题,也能够在一定的程度上减少经济成本的投入,  最大化提升电能的利用率,整体上实现节能的总目标。
期刊
摘要:本文首先分析了电气自动化技术,接下来详细阐述了电气工程自动化的优势特征,最后对电气自动化在电气工程中的应用以及电气自动化设计理念和发展趋势做论述,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。  关键词:电气工程;电气自动化;应用  引言  在我国电信工程领域发展过程中,电气自动化具有极为广泛的应用范围,能够在很大程度内推进工程建设,使我国电气工程实现更高程度的发展,具有极其重要的现实意
期刊
摘 要:随着我国社会经济的快速发展,各行各业对于电力资源的需求也在逐渐增多。变压器能够保证电力系统稳定运行,但是由于变压器运行环境比较复杂,很容易导致变压器出现故障,造成整个供电系统瘫痪,所以必须要对变压器故障进行详细的分析。利用电气试验来研究变压器故障的主要成因,并且进行相对应的解决对策,提高变压器故障的处置效率,保证我国电力事业的稳定发展。  关键词:电气试验 变压器 故障分析 应用策略  
期刊
摘要:当前,现代化电网的建设与物联网技术正在进行初步的融合,在这种情势下,科研人员加大对物联网技术的开发是十分有必要的,通过研究联网技术,强化物联网技术与电力设备状态检修的共享工作。供电企业对电力设备进行定期维保过程中,物联网技术发挥了十分重要的作用,保证了供电系统的稳定,因此,将物联网技术应用到电力设备的状态检修中,是时代发展的必然。  关键词:电气设备;状态检修工作;物联网技术;应用方法  引
期刊
摘要:变电运维工作即是一项非常重要的电力系统运行管理工作,又是一项具有很大危险性的特殊工作。只有加强运维工作的危险防范管理,运用逆向思维对变电运维管理中的危险点进行条理清晰的分析,并规划出有效可行的预控策略,做好设备检修和维护工作,提高运维人员的技术能力和安全意识,才能有效防止各类事故的发生,保证电力系统安全稳定的运行。  关键词:变电运维;管理;危险点;预控措施  1、电力运维管理中危险点  
期刊
摘要:煤矿电气自动化控制系统是完成对煤矿电气设备控制的关键,可推动煤矿电气设备的控制质量和控制效率,并降低电气设备的故障发生频率。然而,受到煤矿电气设备自动化水平和电气设备数量的提升,以往的电气自动化控制系统逐渐出现控制效果不理想和成本较高的现象,亟需改进。基于此,本文对煤矿现有电气自动化控制系统展开创新设计,强化电气控制系统的功能,旨在提升煤矿生产安全系数,提升煤矿资源的开发效率。  关键词:煤
期刊
摘要:随着国内外控制理论和控制技术的高速发展,电气自动化控制技术也日新月异。特别是各种新技术新理论的应用电气自动化控制的效率和自动化水平都有飞跃式的提高。人工智能技术(AIT)的使用在很大程度上提高了其效率,使得电气工程设备在使用中去的良好的效果,同时从根本上减少了投入,包括人力和物力等。在今天――这个追求高质量、高产出的时代,人工智能技术已然成为了工业中不可缺少的部分,本文将针对人工智能技术的特
期刊