儲能技術(shù)現(xiàn)狀及其在電氣工程領(lǐng)域的運(yùn)用

王曉彤　朱經(jīng)敏

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)體制的不斷深化改革，促進(jìn)了我國社會生產(chǎn)力和市場經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，也迫使電氣工程面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，對于電氣工程來說，需要在原有的生產(chǎn)模式上進(jìn)行技術(shù)的更新以及管理體系的改革，才能真正意義上解決所面臨的所有問題?；诖?，本文主要就電氣工程領(lǐng)域有關(guān)儲能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述和研究，首先，對儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，緊接著分析了我國電氣工程領(lǐng)域運(yùn)用儲能技術(shù)所存在的問題，并結(jié)合實(shí)際情況提出了切實(shí)可行的優(yōu)化措施，希望能夠進(jìn)一步推動我國電氣工程的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：儲能技術(shù)研究;電氣工程領(lǐng)域;發(fā)展與應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.121

眾所周知，電力資源是推動社會發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)主要?jiǎng)恿χ?，此外，電能除了在社會生產(chǎn)體系中扮演著重要的角色，也為日常的生活帶來很多的便利，離開電能社會生產(chǎn)將會停止。由此可見，電力工程質(zhì)量的好壞直接影響著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及社會生產(chǎn)力水平。為進(jìn)一步有效的推動電力資源的可持續(xù)穩(wěn)定化發(fā)展，需要在傳統(tǒng)的電力工程運(yùn)行模式上做出相應(yīng)的創(chuàng)新和改變。電氣工程是一門匯集生產(chǎn)、運(yùn)輸、市場等不同科知識為一體的綜合型學(xué)科，在發(fā)展的過程中勢必會出現(xiàn)很多的問題，而進(jìn)行儲能技術(shù)的研究能夠有效的解決問題，由此可見，進(jìn)行儲能技術(shù)現(xiàn)狀以及電氣工程領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀的研究是具有一定指導(dǎo)意義的。

1 儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究

1.1 水資源的儲能

對于該項(xiàng)技術(shù)來說，其運(yùn)行原理在于利用重力做功，從而實(shí)現(xiàn)電能與重力勢能的有效轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的能量進(jìn)行有效儲存的一種技術(shù)。簡單來說，就是在電力負(fù)荷低谷期，將處于低勢能的水抽到一定位置高度，在高度變化期間，會實(shí)現(xiàn)動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)換。該項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力工程中出現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷時(shí)，能夠快速的提高電能，但是所提供的能量僅僅只夠維持幾個(gè)小時(shí)。電能的具體大小與進(jìn)行儲存的方式以及作用的對象有關(guān)。

1.2 電力資源的儲能

蓄電池是最為常見的一種能量儲存裝置，也可以稱之為能量儲存技術(shù)。該裝置的運(yùn)行原理在于將自然資源所產(chǎn)生的能量進(jìn)行吸收并通過轉(zhuǎn)換機(jī)制來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，并以電能的形式儲存在蓄電池中。一般來說，該類資源的吸收會選擇太陽能、風(fēng)能等。蓄電池的功能性極好，無論是高溫環(huán)境還是低溫環(huán)境都能夠正常運(yùn)作，且能夠在不穩(wěn)定的環(huán)境中為裝置提供電能。

1.3 超電容器儲能

超電容器是一種較為新型的能量儲存裝置，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)便充滿電，具有使用周期長、適應(yīng)性強(qiáng)、綠色環(huán)保等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于，一旦出現(xiàn)電解質(zhì)泄露、裝置損壞等問題時(shí)，電路便會直接受阻。

1.4 壓縮空氣儲能

將空氣進(jìn)行壓縮處理后，并密封在礦井、儲氣井道以及其他封閉空間內(nèi)從而實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的一種技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)一般應(yīng)用于電網(wǎng)負(fù)荷超負(fù)荷的時(shí)段，將進(jìn)行高發(fā)壓縮的空氣釋放出來，利用產(chǎn)生的壓強(qiáng)來推動汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

2 電力工程中進(jìn)行儲能技術(shù)應(yīng)用研究存在的不足

隨著經(jīng)濟(jì)社會的全面發(fā)展，推動電力資源產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，對于我們賴以生存的電能來說，為進(jìn)一步有效的滿足經(jīng)濟(jì)市場的多元化需求，需要加強(qiáng)儲能技術(shù)的全面研究，這也是全國乃至全世界人民關(guān)注的重點(diǎn)。進(jìn)行大容量、高密度儲能裝置的設(shè)計(jì)與研發(fā)能夠有效地提高電力工程建設(shè)質(zhì)量以及能量資源的使用效率。因此，要想在該項(xiàng)領(lǐng)域取得一定的成績，必須要以電氣工程作為核心，圍繞該門學(xué)科進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究。此外，在進(jìn)行技術(shù)研究過程中，要對投資成本、生產(chǎn)效率以及系統(tǒng)穩(wěn)定性等進(jìn)行系統(tǒng)的考慮?？v觀國內(nèi)電氣工程項(xiàng)目的建設(shè)，僅僅只是不斷的進(jìn)行單項(xiàng)儲能技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，并沒有將各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，事實(shí)上，在儲能技術(shù)的研究領(lǐng)域，許多技術(shù)都存在不同的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足日常生產(chǎn)生活所需，但不能從經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、效率以及性能等多方面做改進(jìn)。因此，如何將單項(xiàng)的儲能技術(shù)進(jìn)行有效組合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，從而有效的將不同的儲能技術(shù)優(yōu)點(diǎn)展現(xiàn)出來，是目前最需要解決和研究的問題之一。

3 提高電氣工程中儲能技術(shù)運(yùn)行效率的有效措施

3.1 提高電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

縱觀國內(nèi)電力輸送系統(tǒng)，在其穩(wěn)定性和安全性上仍舊存在較大的局限性，許多地區(qū)常常會由于供電不足，而長時(shí)間處于斷電的狀態(tài)。因此，為進(jìn)一步有效的保證電能輸送以及供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要在控制裝置上進(jìn)行選擇，從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 構(gòu)建再生資源循環(huán)系統(tǒng)

隨著社會生產(chǎn)力的現(xiàn)代化發(fā)展，資本市場對于能源的需求量也越來越大，因此，要對現(xiàn)有的資源進(jìn)行有效的循環(huán)利用，從而推動社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。構(gòu)建再生資源循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)再生利用的同時(shí)，還需要進(jìn)行新能源的開采與發(fā)展，例如：氫氣、風(fēng)能、太陽能等這些可再生新能源。

3.3 提倡并推廣綠色環(huán)保理念

世界經(jīng)濟(jì)一體化的形勢下，“節(jié)能減排、綠色環(huán)?！?，已經(jīng)成為地球村共同發(fā)展的新理念，也是推動世界經(jīng)濟(jì)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展最為直接的途徑之一。因此，要加大“綠色環(huán)保”、“能源循環(huán)再生”的宣傳力度，讓公民共同參與到其中，注重節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。此外，優(yōu)化電能質(zhì)量的同時(shí)，還要注重儲能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，從而有效的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行零消耗、低耗能的目標(biāo)，為電力工程的現(xiàn)代化發(fā)展提供新的供電技術(shù)措施。

4 結(jié)束語

綜上所述，在電氣工程領(lǐng)域進(jìn)行儲能技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠?yàn)閲医?jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的能量輸入，在未來社會發(fā)展進(jìn)程中扮演著尤為重要的角色。現(xiàn)如今，該項(xiàng)技術(shù)的全面應(yīng)用仍舊面臨著極大的困難，要想進(jìn)一步有效的推動儲能技術(shù)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，需要從多個(gè)方面出發(fā)，加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，在原有的運(yùn)行模式上實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)儲能技術(shù)的綜合應(yīng)用，推動電氣工程技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

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