新能源电力系统中的储能技术探讨

2021-11-01 07:09雷邦雪
新视线·建筑与电力 2021年4期
关键词:储能技术电力系统新能源

雷邦雪

摘要:社会的持续性发展,使得能源需求不断增加,基于能源需求与环境恶化的矛盾日益凸显,需要大力发展新能源进行弥补。当前,我国能源结构不断的优化,传统能源与新能源共存,导致电网系统更加复杂。基于新能源的强力支持下,需要大力推动新能源领域的电力系统,保障社会的用电压力需求。新能源电力系统中,有效应用储能技术,对新能源进行合理的调节,保障新能源的利用率最大化,推动当前电力系统的平稳运行,实现长足发展。

关键词:新能源;电力系统;储能技术;探讨

1储能技术对于新能源电力系统

当前关于新能源的开发领域,对于能源的转化主要集中于风能与太阳能等能源上,利用设备转化能源,保障电力系统的有效运行。与传统的能源相比较来说,风能等能源进行电力系统电力供应,更受制于自然环境的影响,会因为环境因素,存在一定的间歇性问题。若将新能源发电应用于电网运行中,难以保障电网的稳定性,严重时会对社会用电造成影响。风力发电过程中,当其装机占据整体系统一定比例,过小还可以保障电网运行;当占据比例过大,无法保障电网的稳定性,需要借助储能系统降低其不确定因素带来的影响,为电网提供稳定的电力。因此,加强储能技术的研究,也是推动可再生能源进一步发展的重要条件,也是未来新能源供电发展的必然趋势。

2储能技术在新能源电力系统中的实际应用

2.1太阳能发电技术

从当前的角度对能源技术进行分析,太阳能是最常见的新能源。利用太阳能为电网提供电力,保障源源不断的电力,依托的是太阳本身较强的可再生性。与其他能源相比较,太阳拥有的能源是取之不竭的,并且具有稳定性。可以在设备转化基础上,将其转化为电能。例如,太阳能池板利用设备收集太阳能,对太阳能进行处理后,产生集热效应。但是与其他的新能源相比较,太阳能能提供的电能较低,难以为功率较大的电力设备提供电力。因此,只能应用于功率较小的设备或者系统中,保障新能源的有效应用。同时,研究人员需要基于太阳能的应用基础上,着手研发新技术,保障太阳能的能源能得到更广泛的应用,提升太阳能的利用率。

2.2地热能发电技术

地热能发电技术依靠地热能获得能源,而地热能来源于地球内部。地球自传期间,地心会产生热量,这种热量可以作为能源使用。尽管当前的科技难以直接应用地热能,但是可以通过其散发的热量加以应用。借助热能进行转化,处理获得电能,将其应用于电力和供暖系统中。并且,该能源应用于发电系统中,操作流程简单,是当前较为实用的新型技术。为了保障地热能发电的有效应用,提升电力系统的环保性,技术人员需要保障自身的技术水平满足新能源发电应用的需求,更专注的研究发电技术。结合工作中存在的问题总结,积累经验,针对性的学习相关技术,提升自己的创新意识。

2.3风能电力系统

对于新能源电力系统角度来看,风能源是典型的代表能源,也是最普通的类型。风能在电力系统中应用时,有助于提升电力系统的稳定性。储能技术的介入,有效的将风能电力系统中产生的功率加以优化,保障风能转化的电能可以始终为电力系统提供稳定的运行保障。风能在实际应用中,采用了超导能的储能技术,通过使用该技术,可以有效的对电压存在的一些问题做出有效的处理,可以保障风能应用期间产生的短路、风速降低等现象得到有效的改善。

从资源的储备量来看,风能具有较高的资源储备量。与水资源比较,可以达到水资源的十倍以上。采用风力为电力系统发电,将风力转换为机械力,借助发电机将其转换成电能,供应给电力系统。从技术应用角度来看,风能发电技术的应用应为以下几方面。

2.3.1风机类型

依靠装机容量指标,对风机的类型进行划分,分为大中小等不同的类型,通常来说,风机容量越大,其结构的桨叶长度也更大。发电机运转的过程中,根据风机容量分为恒速、变速等多种形态的设备。

2.3.2设备的组成与功能

使用的风轮结构包含叶片,叶片形状与风能吸收成正比。当运行过程中,风机风速高于切出风速,可以利用叶尖实现制动;但是叶片若是处于运行状态下,会遭遇表面覆冰或者表面腐蚀等情况,需要定期对叶片进行保护,保障其运行的有效性。

2.3.3风机控制技术

使用并网发电机,有效对发电机的变速情况做出控制。在新的并网技术中,为了有效控制电机风速,采用模糊控制技术控制叶片,对风轮气动特性做出预测。当风电场处于并网状态,将无功功率吸收,为了保障电网的运行效率。额外为风电场配置SVC或者其他的补偿装置,对电网的运行状态进行优化和调节。

2.4光伏发电技术

从地球释放的能量来看,太阳辐射是主要构成,通过照射地球,释放辐射的同时,为地球提供能量。太阳能每秒可以产生大量的能源,将其有效利用是相当可观的能量。太阳能辐射的能源,相当于500万t的标准煤,有效利用,对于社会来说可以有效提升环保效益。

2.4.1光电效应

当物质经过特定的电磁波照射后,内部的电子会在照射下被激发,形成电子。太阳能光伏发电系统,借助蓄电池与控制器等组成发电装置。

2.4.2电池组

当前来说,多种类型的电池都是应用太阳能制作,其中应用的比较广泛的是晶硅电池,该电池又分成单晶与多晶,从功能方面来看,硅基薄膜光伏电池在功能上有一定的不足;化合物薄膜会对生态环境造成污染,应用的次数也比较少;聚光光伏电池,需要额外配置散热器等装置,会造成成本过高的情况。

2.4.3光伏阵列

使用单轴式为光伏组件提供支撑,有效提升系统工作效率;固定组件可以进一步提升工作效率;双轴跟踪組件可以将效率提升至30%,为了保障光伏发电的效率,对于安装环节要做好严格的把控。

2.4.4逆变器

不同类型的逆变器,在功能上的差异非常明显。其中,在组串式的逆变器中,拥有的MPPT路数较多。配置组件成本较高,需要较多的维护点位,更适用于山地区域。

2.4.5光伏电站SVG的调压技术

运行中的光伏电站,会受到电压因素对运行造成影响。借助SVC可以对其进行调节,利用恒功率与恒电压等模式有效对其进行调控。通常处于电压调节的状态下,恒功率对日常运行状态进行控制。并根据动态变化,做出无功的调整。当系统中的电压高于定额电压时,此时的恒功率控制难以满足对电压的调整需求,需要采取恒电压模式加以控制。

2.4.6PID效应

电位长期处于某种状态,光伏组件将会逐渐产生衰弱的现象。长期在高压下运行,受到电力因素的影响,会对组件的性能造成影响,降低至少50%的有效率。当面临温度、湿度都较高的时候,产生的PID效应会进一步提升。对此,要采取有效的措施对其进行处理。首先,应做好系统的处理,采用当前的新工艺,例如逆变器,将PID的效应削弱,减少该效应对光伏发电造成的影响;其次,对组件进行优化升级。对PID效应进行分析,可以知道产生该效应的原因,是高湿导致的。想要避免PID效应,可以增强组件的密封性。对原生产工艺进行优化,增强EVA的抵抗能力,降低PID效应造成的影响;最后,对电池做好控制,面对PID效应,切实发挥电池的作用,例如改变SiN减反层。

3结语

当前新能源在电力系统中的应用,依托设备与系统可以实现能源转化这一过程,为电力系统提供所需的电能,有效替代了传统电力,避免了不可再生资源的消耗。基于当前的新能源发电技术应用,保障我国各项能源资源进一步发展。在此基础上,还需要不断应用该技术在电力系统中,推动绿色环保改革的浪潮。结合当前的储能技术,对新能源发电进行持续性的研究,解决更多的社会用电需求。

参考文献:

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