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(lái)越普遍,能源互聯(lián)網(wǎng)也在高速發(fā)展,儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)揮的作用越來(lái)越重要,因此在這一形勢(shì)下,一定要對(duì)電力儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行深入研究。運(yùn)用電力儲(chǔ)能技術(shù)之后,可以實(shí)現(xiàn)蓄電和放電智能化,電力儲(chǔ)能技術(shù)將會(huì)在配電、輸電、用電、發(fā)電等各個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮重要作用,同時(shí)電力儲(chǔ)能技術(shù)勢(shì)必會(huì)促進(jìn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步。

1 電力儲(chǔ)能技術(shù)

1.1 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能具有以下幾方面特點(diǎn)：首先,超導(dǎo)磁儲(chǔ)能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能量無(wú)損耗長(zhǎng)期儲(chǔ)存,能量返回效率能夠達(dá)到90%以上。其次,超導(dǎo)磁儲(chǔ)能技術(shù)能夠快速釋放能量,在幾毫秒時(shí)間內(nèi)就可以釋放能量。再次,運(yùn)用超導(dǎo)磁儲(chǔ)能技術(shù)之后,電網(wǎng)的有功功率、無(wú)功功率、頻率以及電壓將會(huì)更加容易調(diào)控。

1.2 超級(jí)電容器 超級(jí)電容器與普通電容器最主要的區(qū)別就在于,超級(jí)電容器中的電解質(zhì)、電極等部分都是通過(guò)特殊材料制備而成,因此超級(jí)電容器的儲(chǔ)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(jí)電容器的耐壓性能也相對(duì)更強(qiáng)。在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中,超級(jí)電容器內(nèi)部不會(huì)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(jí)電容器的最大充放電次數(shù)能夠達(dá)到幾十萬(wàn)次。

1.3 電化學(xué)儲(chǔ)能 電化學(xué)儲(chǔ)能主要是指一鋰電池和鉛蓄電池為主的各種二次電池儲(chǔ)能。電池儲(chǔ)能技術(shù)近些年來(lái)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(chǔ)能最大的優(yōu)勢(shì)就在于配置靈活,可以根據(jù)實(shí)際需求的不同,對(duì)能量和功率實(shí)施調(diào)整,同時(shí)電池儲(chǔ)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(diǎn),一般情況下電池儲(chǔ)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(chǎng)合。

以南方某電廠為例,新增AGC儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)屬于技術(shù)改造類項(xiàng)目,在#1、#2發(fā)電機(jī)組側(cè)安裝建設(shè)一套21MW/10.5MWh電化學(xué)儲(chǔ)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(jī)組開(kāi)展電網(wǎng)AGC調(diào)頻業(yè)務(wù),聯(lián)合調(diào)頻時(shí)儲(chǔ)能輔助調(diào)頻裝置最大出力可按儲(chǔ)能選型功率輸出。本工程儲(chǔ)能輔助調(diào)頻裝置采用一拖二方式,即設(shè)置一整套儲(chǔ)能系統(tǒng),分別接入#1、#2機(jī)組,根據(jù)調(diào)頻市場(chǎng)負(fù)荷需求快速滿足電網(wǎng)負(fù)荷需求,補(bǔ)充的煤電調(diào)頻速度及響應(yīng)速度慢的不足,儲(chǔ)能輔助調(diào)頻裝置可以在#1、#2機(jī)組間切換進(jìn)行輔助調(diào)頻服務(wù)。

1.4 其它電力儲(chǔ)能技術(shù) 壓縮空氣儲(chǔ)能：壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)容量能夠達(dá)到幾百M(fèi)W,并且壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)還具有資本損耗較少、儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。飛輪儲(chǔ)能：飛輪系統(tǒng)可以分為兩種類型,一種是采用機(jī)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(chǔ)能技術(shù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)飛輪轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與儲(chǔ)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(dá)到幾百M(fèi)W,甚至能夠達(dá)到幾千MW。

2 電力儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1 能量管理 近些年以來(lái),電力負(fù)荷峰谷差呈現(xiàn)出了逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì),因此給電力調(diào)度和發(fā)電都帶來(lái)了很大的困難,如果新增發(fā)電、輸電、配電設(shè)施,那么會(huì)花費(fèi)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(duì)于上述問(wèn)題,可以使用大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)解決,通過(guò)高效的儲(chǔ)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(fù)荷峰谷差。

2.2 增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性 保證系統(tǒng)穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要前提,電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,會(huì)受到各種各樣的影響,例如設(shè)備故障、雷電以及負(fù)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(wèn)題。應(yīng)用電力儲(chǔ)能技術(shù)之后,就可以有效增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可以將儲(chǔ)能設(shè)備安裝在發(fā)電機(jī)端,或者也可以安裝在電力系統(tǒng)中重要的節(jié)點(diǎn)位置,當(dāng)電力系統(tǒng)受到干擾的時(shí)候,可以通過(guò)控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電時(shí)間、控制儲(chǔ)能系統(tǒng)有功功率、無(wú)功功率交換等措施,來(lái)及時(shí)解決系統(tǒng)振蕩問(wèn)題。

2.3 提高對(duì)新能源的接納能力 太陽(yáng)能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)之后,會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅,由于太陽(yáng)能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電都具有波動(dòng)性、隨機(jī)性,因此電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)受到一定的干擾。在應(yīng)用電力儲(chǔ)能技術(shù)之后,就可以有效解決這一問(wèn)題,儲(chǔ)能裝置可以對(duì)新能源發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行緩沖,進(jìn)而防止新能源發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊,以提高電力系統(tǒng)對(duì)新能源技術(shù)的接納能力。

2.4 提供調(diào)頻服務(wù) 儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用,能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)起到輔助作用,使用儲(chǔ)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(huì)大大提升,電力儲(chǔ)能技術(shù)具有快速響應(yīng)的特點(diǎn),因此在調(diào)頻方面比傳統(tǒng)調(diào)頻技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì),應(yīng)用電力儲(chǔ)能技術(shù)之后,調(diào)頻服務(wù)的效率和精度將會(huì)大大提高。

2.5 改善電能質(zhì)量 在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,電壓暫降等問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響電能質(zhì)量,而電力儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用,可以有效改善電能的質(zhì)量,由于儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化可以快速響應(yīng),并且能夠進(jìn)行無(wú)功控制以及有功調(diào)節(jié),還可以減少電壓波動(dòng)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(lái),就可以有效改善電能質(zhì)量。

3 總結(jié)

電力儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上推動(dòng)了現(xiàn)代電力技術(shù)的進(jìn)步,同時(shí)也促進(jìn)了能源結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。電力儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用,主要是將集中式儲(chǔ)能與分布式儲(chǔ)能相互融合,在電力儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中,還需要妥善解決諸多問(wèn)題,本文在此分析了電力儲(chǔ)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(diǎn)能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作提供思路。