儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展

李慶

摘要：在我國傳統(tǒng)電力的電能生產(chǎn)過程中，只要增加一個(gè)電能存儲(chǔ)的環(huán)節(jié)，就形成了現(xiàn)代社會(huì)中我們所說的儲(chǔ)能技術(shù)。在過去的電能生產(chǎn)中不僅包含了生產(chǎn)、傳輸和使用的環(huán)節(jié)，是非常剛性的，因此整體的電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中是比較缺少靈活性的，同時(shí)安全系數(shù)也比較低。本文通過對我國實(shí)際情況的研究和分析，提出了在今后發(fā)展過程中電氣工程學(xué)科可能會(huì)遇到的各種問題，同時(shí)論述了儲(chǔ)能技術(shù)在對問題進(jìn)行解決時(shí)發(fā)揮的重要作用和影響。通過儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，將更好的提升我國電網(wǎng)發(fā)展中的問題，為今后的社會(huì)發(fā)展起到更大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能技術(shù)；電氣工程；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（c）-0000-00

電能的廣泛應(yīng)用被認(rèn)為是20世紀(jì)中最具影響力的成就之一。隨著電能的發(fā)展和技術(shù)的完善，現(xiàn)在電能已經(jīng)逐漸深入到了國民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€(gè)方面，是現(xiàn)代人類社會(huì)主要生存的基礎(chǔ)。因此電力工業(yè)也是現(xiàn)階段我國最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。由于過去傳統(tǒng)電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中存在很多缺點(diǎn)，因此儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了電網(wǎng)的安全性和靈活性，保證了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展。針對這種情況，本文就針對儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行研究，以期對今后我國電力的發(fā)展和社會(huì)現(xiàn)代化水平的提升起到更大的積極影響[1]。

一、未來電氣工程學(xué)科面臨的主要問題及儲(chǔ)能技術(shù)的作用

（一）電力系統(tǒng)安全高效運(yùn)行問題更加突出

現(xiàn)代社會(huì)中我國的電力系統(tǒng)不斷向著大電網(wǎng)的方向進(jìn)行發(fā)展，因此保持電網(wǎng)的穩(wěn)定不僅對電力的發(fā)展有著重要的影響，同時(shí)也對電力系統(tǒng)整體的安全運(yùn)行產(chǎn)生重要的作用。隨著現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展和擴(kuò)大，互聯(lián)電網(wǎng)將逐漸展現(xiàn)和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不同的特征，在這個(gè)過程中，每個(gè)環(huán)節(jié)中的強(qiáng)耦合性、系統(tǒng)運(yùn)行條件下的隨意性等都會(huì)比之前更為突出。與此同時(shí)，大型的互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定性的逐漸喪失將給我們帶來越來越大的影響。

（二）可再生能源的規(guī)?；煤头植际侥茉聪到y(tǒng)的建立是必然的趨勢

在社會(huì)的不斷發(fā)展過程中，石油、煤炭等不可再生的化石能源隨著不斷使用和開發(fā)已經(jīng)呈現(xiàn)了逐漸枯竭的趨勢和狀態(tài)，因此這也導(dǎo)致了全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)，在這個(gè)基礎(chǔ)上我們只有不斷尋求更好的新能源對其進(jìn)行替代，才能保證人類社會(huì)的正常發(fā)展和進(jìn)步。因此太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕Y源的有效利用，不僅能對這一問題進(jìn)行解決，同時(shí)還能更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要求，是一種有效地發(fā)展途徑。但是在實(shí)際開發(fā)這些能源的時(shí)候，由于這些能源的共同特點(diǎn)都是穩(wěn)定性較差，同時(shí)能量的密度也比較低，因此開發(fā)的過程中會(huì)存在很大的問題和困難，我們要不斷對這一問題進(jìn)行解決[2] 。

（三）環(huán)境保護(hù)問題的重要性

環(huán)境污染問題中一個(gè)比較重要的方面就是大氣污染，特別是在現(xiàn)代社會(huì)中交通運(yùn)輸工具的發(fā)展下，越來越多的尾氣排放都被排放到大氣中，因此這一問題現(xiàn)在也引起了人們的廣泛關(guān)注和重視。在傳統(tǒng)交通工具的使用過程中，主要是以燃燒化石燃料為主要的動(dòng)力來源，比如石油、柴油等。但是我們?yōu)榱烁玫膶ΜF(xiàn)代尾氣問題和環(huán)境污染問題進(jìn)行解決，我們也提出“低碳環(huán)保，綠色出行”的理念，因此交通運(yùn)輸工具的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)為電力驅(qū)動(dòng)也是在這個(gè)背景下提出的。

二、現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)的方式

（一）抽水儲(chǔ)能技術(shù)

按照相關(guān)的容量對抽水儲(chǔ)能電站進(jìn)行建造，一般情況下，儲(chǔ)存能量在釋放的時(shí)候能釋放少則幾個(gè)小時(shí)，多則幾天，并且效率都能保持在百分之七十五左右。這種方式通常應(yīng)用在能量管理和頻率控制的領(lǐng)域。抽水儲(chǔ)能的一項(xiàng)最大的特征就是儲(chǔ)存的能量非常大，也正是由于這項(xiàng)特點(diǎn)，所以和電力系統(tǒng)的發(fā)展是十分切合的[3]。

（二）蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)

用于儲(chǔ)能的NaS電池可以對脈沖功率進(jìn)行輸出，同時(shí)由于高效的功率，因此在通常輸出的功率也是額定功率的六倍，但是整項(xiàng)工作的開展通常不會(huì)超過三十秒。這一特點(diǎn)使得我們能更好的對電能進(jìn)行調(diào)整和完善，將整體的設(shè)備經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行有效地提升和發(fā)展。

（三）超級電容器儲(chǔ)能技術(shù)

一般情況下，超級電容器要比常規(guī)的電容器更具有介電常數(shù)、耐壓力且擁有較大的表面積。例如，陶瓷超級電容器的絕緣能力就比較強(qiáng)，同時(shí)由于陶瓷超級電容器的耐壓水平比較高，因此這項(xiàng)技術(shù)也被今后儲(chǔ)能的應(yīng)用和發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。

三、改善電能存儲(chǔ)技術(shù)的主要方向

在社會(huì)的不斷發(fā)展中，我國的現(xiàn)代化腳步也在逐漸加快，因此怎樣更好的對高密度、大容量的電能存儲(chǔ)技術(shù)和方式進(jìn)行研究也是現(xiàn)階段我們需要解決的主要問題[4]。

（一）發(fā)展電力電子技術(shù)

在電力行業(yè)的發(fā)展過程中，各種能量形式能否真正的進(jìn)行有效地轉(zhuǎn)換和發(fā)展，會(huì)直接對我國儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)生影響。因此對于快速、大容量同時(shí)成本又比較低的能量轉(zhuǎn)換問題進(jìn)行解決，就是一項(xiàng)非常重要的問題。因此在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們發(fā)展電力中的電能存儲(chǔ)技術(shù)將是電力行業(yè)得到更有效的進(jìn)步和提升。

（二）對于各種儲(chǔ)能技術(shù)的有效利用

由于每項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)不同，因此在優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)上都會(huì)有很多不同。在實(shí)際生產(chǎn)建設(shè)過程中，我們也不可能只采用一種儲(chǔ)能技術(shù)對工作進(jìn)行開展和完成。在這個(gè)基礎(chǔ)上我們就要對各種技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌l(fā)揮和利用，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用的具體要求，我們要對儲(chǔ)能技術(shù)中的優(yōu)勢進(jìn)行有效地利用，對不足的地方進(jìn)行改善[5]。

（三）尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域

在發(fā)展的過程中，我們在對儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行完善和發(fā)展的過程中，也要適當(dāng)?shù)拈_發(fā)和研究新的儲(chǔ)能技術(shù)，保證技術(shù)在不斷地提升和進(jìn)步。我們在對原有的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行改善的時(shí)候，要及時(shí)的對原有的問題進(jìn)行改善，避免出現(xiàn)局限性。同時(shí)我們要想讓儲(chǔ)能技術(shù)在應(yīng)用的過程中向著更全面的方向發(fā)展，我們在進(jìn)行服務(wù)的過程中就要不斷開發(fā)新的應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域，將儲(chǔ)能技術(shù)在今后的發(fā)展過程中得到更好的進(jìn)步和應(yīng)用。

結(jié)束語：

綜上所述，我們通過研究了解到，作為我國社會(huì)發(fā)展中一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，電能無時(shí)無刻都在影響著我們的生活和社會(huì)的發(fā)展。而本文通過對儲(chǔ)能技術(shù)在我國電氣行業(yè)和工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，不僅對儲(chǔ)能技術(shù)的重要性進(jìn)行了有效地突出，同時(shí)還對我國今后怎樣提升電能存儲(chǔ)方式和方法提出了一定的建議，對電能的發(fā)展有著很大的幫助。希望通過本文的研究和分析，能幫助今后我國電力行業(yè)的發(fā)展起到更大的幫助作用，全面促進(jìn)我國社會(huì)發(fā)展和現(xiàn)代化水平的進(jìn)一步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程時(shí)杰，李剛，孫海順等.儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用與展望[J].電網(wǎng)與清潔能源，2011，25（2）：1-8.

[2] 王碧波.儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用與展望[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，35（17）：8138-8139.

[3] 勞金養(yǎng).儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用與展望[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，27（19）：2975.

[4] 楊萱.芻議儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，18（35）：1641-1641.

[5] 李耀輝.儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].民營科技，2014，59（9）：70.