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    大容量儲能技術(shù)在能源國際化領(lǐng)域的使用與研究

    2017-10-26 18:00:59趙金蓮康磊
    科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2017年22期
    關(guān)鍵詞:使用

    趙金蓮 康磊

    摘 要:目前我國的能源發(fā)展還是存在過度依賴資源的現(xiàn)象,在資源日益缺乏的今天,能源的儲能也相當(dāng)重要,據(jù)相關(guān)的資料顯示,全球在儲能技術(shù)方面還有待創(chuàng)新。能源國際化領(lǐng)域換句話說就是全球能源互聯(lián)網(wǎng),此領(lǐng)域很大程度提升了遠(yuǎn)距離的大容量輸電技術(shù),很大程度地制止了能源在運輸中的消耗。

    關(guān)鍵詞:大容量儲能技術(shù) 能源國際化 使用

    中圖分類號:TM912 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)08(a)-0063-02

    1 能源國際化領(lǐng)域下的儲能技術(shù)的發(fā)展趨勢和重點

    突破了風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電等多種新型能源的發(fā)電技術(shù),能夠滿足國際大型(特大型)的能源基地開發(fā)和利用,但是還需要結(jié)合技術(shù)實際運用不斷地對現(xiàn)有的儲能技術(shù)進行改善和創(chuàng)新,最大程度地降低能源發(fā)電的成本,創(chuàng)新大容量儲能技術(shù),為我國的能源開發(fā)利用創(chuàng)造更大、更廣的發(fā)展空間。

    為了有效地確保能源基地在進行電能外送和電網(wǎng)運行時系統(tǒng)的穩(wěn)定,需要從實際情況出發(fā),探討技術(shù)成熟的大容量輸電技術(shù)、電網(wǎng)安全運行的控制技術(shù);為了加快國際化領(lǐng)域的建設(shè),還需要對一些地理位置比較特殊的能源開發(fā)基地的能源輸送探索出更可靠的發(fā)展方向。

    2 大容量下的遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)及電網(wǎng)運行和控制技術(shù)

    2.1 遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)

    (1)國際聯(lián)網(wǎng)運輸以及一些比較偏遠(yuǎn)地區(qū)的運輸,加大特高壓運輸技術(shù)和容量、提高電壓等級等是運輸技術(shù)的未來探索重點,使得電流輸送的距離超過3000km,電流的輸送容量超過1000萬kW,使得電能的輸送在資源方面、配置能力方面能夠得到更大的優(yōu)化。

    (2)柔性直流電是重要的輸電技術(shù),該直流電能夠?qū)崿F(xiàn)能源之間的并網(wǎng)、城市的生活供電、海島之間的相互聯(lián)接、能源接入(分布式)等關(guān)鍵的技術(shù),高壓直流電也屬于柔性直流電,兩者之間的支撐規(guī)模不同,高壓直流電能夠支撐規(guī)模比較大的能源接入,且接入的方式相對比較靈活,能夠有效地提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

    2.2 大容量電網(wǎng)的運行及控制技術(shù)

    特高電壓直流電在未來的發(fā)展中,電網(wǎng)的安全運行和控制技術(shù)是最大的問題,其原因有兩個方面:一是特高電壓的直流電、交流電會造成電網(wǎng)的特性發(fā)生變化,且交流電和直流電之間都會相互影響。交流電和直流電故障,多條電路直流都會給電壓的穩(wěn)定、電網(wǎng)的安全運行帶來影響;二是新能源在發(fā)電的時候其靜態(tài)的特征及性質(zhì)。電網(wǎng)發(fā)生故障時候的暫時特性都存在很大的不同,對大容量電網(wǎng)的運行有很大的影響。

    目前,我國的電力系統(tǒng)在運行中主要應(yīng)用的技術(shù)是控制技術(shù),理論運用的是仿真理論。這需要以大型的電網(wǎng)運行系統(tǒng)的發(fā)展和特大型的電網(wǎng)運行系統(tǒng)的發(fā)展為基礎(chǔ),全面了解和分析電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)律,結(jié)合實際的運行情況、需求情況,探索出能夠使用超大規(guī)模的交流電、直流電混流系統(tǒng)、新能源接入技術(shù)(大規(guī)模)、電網(wǎng)建模技術(shù)、大容量電網(wǎng)的控制技術(shù)、運行保護技術(shù)、大容量電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)等,最大程度地提升電網(wǎng)的安全運行,確保電網(wǎng)的運行水平穩(wěn)定。

    3 國際視角下的大容量儲能技術(shù)使用與研究

    3.1 大容量儲能技術(shù)在六大洲負(fù)荷中心的使用

    首先應(yīng)考慮電網(wǎng)用戶及電網(wǎng)本身的多重需求,在使用大容量混合性儲能系統(tǒng)前,除了對用戶的電能質(zhì)量特征、負(fù)荷容量以及供電可靠性要求等因素考慮外,還應(yīng)對電網(wǎng)的電能質(zhì)量變化、峰谷差以及電壓等因素進行考慮。尤其是當(dāng)選擇的是“壓縮空氣+抽水儲能”的儲能方式時,還必須考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、地理地勢環(huán)境等。

    3.2 大容量儲能技術(shù)在可再生資源基地的使用

    北極區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的大型風(fēng)電基地,需要使用到現(xiàn)代化大容量儲能技術(shù)方可實現(xiàn)能源的存儲。一般大容量儲能技術(shù)選用的儲能方式通常為氫儲能或電池儲能,只有極少部分區(qū)域會選擇混合型儲能方式,即液化空氣+壓縮空氣相結(jié)合的方式。

    3.3 大容量儲能技術(shù)在輸電網(wǎng)絡(luò)附近的使用

    特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)是與六大洲負(fù)荷中心及各區(qū)域的發(fā)電基地聯(lián)系在一起的,因而將大容量儲能技術(shù)應(yīng)用到輸電網(wǎng)絡(luò)附近進行儲能系統(tǒng)配置,有助于確保網(wǎng)絡(luò)輸送能力優(yōu)化調(diào)整的有效性。如:氫儲能技術(shù)能夠在電解水的利用下獲取足夠的氫氣,而氫氣又能夠在能源管道的利用下,向氫能用戶輸送高品質(zhì)的氫能源。

    3.4 研究與探討

    文章基于國際化視角,對大容量儲能技術(shù)的發(fā)展趨勢、發(fā)展重點及相關(guān)的技術(shù)使用策略進行了分析與闡述,隨后通過我們對這一技術(shù)已有的認(rèn)識,又對其進行了更深層次的研究與討論,而研究結(jié)果又可以分成兩個部分進行闡述。

    第一部分是現(xiàn)階段,基于國際化視角,相關(guān)學(xué)者還沒有研發(fā)出一種能夠滿足所有技術(shù)需求的大容量儲能技術(shù),因而要求我們應(yīng)根據(jù)儲能技術(shù)特征及使用成熟度的不同,采用多種儲能技術(shù)相結(jié)合的方式進行能源存儲?;旌闲蛢δ芗夹g(shù)其無論是在使用區(qū)域,還是在使用性能上相較于單一大容量儲能技術(shù)而言,優(yōu)勢明顯,更能滿足各用戶群體的不同能源需求。

    第二部分是各學(xué)者在后續(xù)的工作實踐中,應(yīng)不斷進行學(xué)習(xí)、實踐經(jīng)驗總結(jié),不斷拓展對大容量儲能技術(shù)的使用研發(fā)思路等。對儲能技術(shù)的認(rèn)識也不能局限在狹隘的區(qū)域內(nèi),應(yīng)在實踐中不斷對儲能技術(shù)進行改變、優(yōu)化及調(diào)整,諸如:電力儲能技術(shù)不單單是一種電網(wǎng)回饋的儲能方式,還能夠?qū)⑵淇闯墒瞧渌茉吹囊环N轉(zhuǎn)換形式,如:氫能或熱能的轉(zhuǎn)換。

    4 結(jié)語

    綜上所述,大容量儲能技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用是科技水平進步的必然趨勢,為了充分發(fā)揮出大容量儲能技術(shù)使用的效果,我們必須結(jié)合當(dāng)前的科學(xué)技術(shù),放眼未來,將多種儲能技術(shù)結(jié)合在一起使用,針對能源用戶群體不同的能源需求,提供不同的能源儲存方式。

    參考文獻

    [1] 崔玉書.新型釩液流電池高可靠性監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].華北電力大學(xué),2013.

    [2] 張賽男.飛輪儲能系統(tǒng)中電機電磁場分析及飛輪對系統(tǒng)儲能影響研究[D].哈爾濱理工大學(xué),2013.

    [3] 趙卓鵬.永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的矩陣變換器控制系統(tǒng)研究[D].蘭州交通大學(xué),2011.endprint

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