靳婷蕾
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)體制的不斷深化改革,促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力和市場(chǎng)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(duì)于電氣工程來(lái)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(chǔ)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(duì)儲(chǔ)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(guó)電氣工程領(lǐng)域運(yùn)用儲(chǔ)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(dòng)我國(guó)電氣工程的穩(wěn)定發(fā)展。
關(guān)鍵詞:儲(chǔ)能技術(shù)研究;電氣工程領(lǐng)域;發(fā)展與應(yīng)用
電能除了在社會(huì)生產(chǎn)體系中扮演著重要的角色,也為日常的生活帶來(lái)很多的便利,離開電能社會(huì)生產(chǎn)將會(huì)停止。由此可見,電力工程質(zhì)量的好壞直接影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以及社會(huì)生產(chǎn)力水平。為進(jìn)一步有效的推動(dòng)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(chǎng)等不同科知識(shí)為一體的綜合型學(xué)科,在發(fā)展的過程中勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)很多的問題,而進(jìn)行儲(chǔ)能技術(shù)的研究能夠有效的解決問題,由此可見,進(jìn)行儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究
1.1水資源的儲(chǔ)能
對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)來(lái)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(shì)能的有效轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換的能量進(jìn)行有效儲(chǔ)存的一種技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說,就是在電力負(fù)荷低谷期,將處于低勢(shì)能的水抽到一定位置高度,在高度變化期間,會(huì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)能與重力勢(shì)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?jī)H僅只夠維持幾個(gè)小時(shí)。電能的具體大小與進(jìn)行儲(chǔ)存的方式以及作用的對(duì)象有關(guān)。
1.2電力資源的儲(chǔ)能
蓄電池是最為常見的一種能量?jī)?chǔ)存裝置,也可以稱之為能量?jī)?chǔ)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(lái)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,并以電能的形式儲(chǔ)存在蓄電池中。一般來(lái)說,該類資源的吸收會(huì)選擇太陽(yáng)能、風(fēng)能等。蓄電池的功能性極好,無(wú)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(chǔ)能
超電容器是一種較為新型的能量?jī)?chǔ)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(zhǎng)、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(huì)直接受阻。
1.4壓縮空氣儲(chǔ)能
將空氣進(jìn)行壓縮處理后,并密封在礦井、儲(chǔ)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(lái),利用產(chǎn)生的壓強(qiáng)來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
2電力工程中進(jìn)行儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用研究存在的不足
經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面發(fā)展,推動(dòng)電力資源產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程,對(duì)于我們賴以生存的電能來(lái)說,為進(jìn)一步有效的滿足經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的多元化需求,需要加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)的全面研究,這也是全國(guó)乃至全世界人民關(guān)注的重點(diǎn)。進(jìn)行大容量、高密度儲(chǔ)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(jī),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(duì)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(guó)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行有效組合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),從而有效的將不同的儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)點(diǎn)展現(xiàn)出來(lái),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(chǔ)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(guó)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(huì)由于供電不足,而長(zhǎng)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(huì)生產(chǎn)力的現(xiàn)代化發(fā)展,資本市場(chǎng)對(duì)于能源的需求量也越來(lái)越大,因此,要對(duì)現(xiàn)有的資源進(jìn)行有效的循環(huán)利用,從而推動(dòng)社會(huì)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(yáng)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(shì)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(dòng)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)?!?、“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(huì)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(chǔ)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。
3.5明確技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展路徑
把握電力儲(chǔ)能技術(shù)成熟化發(fā)展趨勢(shì),我國(guó)在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展方面還應(yīng)明確技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展路徑,通過發(fā)揮戰(zhàn)略作用對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)充,并對(duì)優(yōu)勢(shì)環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化,以便技術(shù)水平與巨大需求間的差距得到逐漸縮小。為達(dá)成這一目標(biāo),需要加強(qiáng)電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的頂層設(shè)計(jì),將需求當(dāng)成是產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力量,以理論為指導(dǎo),將先進(jìn)儲(chǔ)能材料和技術(shù)創(chuàng)新當(dāng)成是根本,將關(guān)鍵裝備技術(shù)和系統(tǒng)研究當(dāng)成是抓手,能夠提出技術(shù)發(fā)展的全新模式,建立完善領(lǐng)域創(chuàng)新研究體系。而將大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)局限突破當(dāng)成是發(fā)展目標(biāo),結(jié)合電網(wǎng)新能源大比例接納和消納調(diào)峰需求進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行管理模式的創(chuàng)新,加快各能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,能夠以電為中心促進(jìn)能源網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合調(diào)控,實(shí)現(xiàn)電能的網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)和多形態(tài)消納管理[4]。使技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用需求緊密結(jié)合在一起,能夠推動(dòng)技術(shù)科學(xué)發(fā)展,促使技術(shù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)影響力得到提高。
3.6把握市場(chǎng)加強(qiáng)戰(zhàn)略布局
面對(duì)國(guó)際在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)布局較少的市場(chǎng)發(fā)展時(shí)機(jī),還應(yīng)及時(shí)把握電力儲(chǔ)能發(fā)展機(jī)遇,通過加強(qiáng)市場(chǎng)戰(zhàn)略布局占據(jù)市場(chǎng)有利位置,為海外市場(chǎng)開拓奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。結(jié)合這一目標(biāo),還應(yīng)加強(qiáng)美國(guó)專利信息利用,通過加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手專利布局研究加強(qiáng)技術(shù)預(yù)警和挖掘,結(jié)合能源戰(zhàn)略和儲(chǔ)能市場(chǎng)在其他國(guó)家或地區(qū)進(jìn)行專利布局?,F(xiàn)階段,全球?qū)@麛?shù)據(jù)已經(jīng)超出上億條,能夠?qū)Ω鞣矫孢M(jìn)行覆蓋。為避免研發(fā)資源浪費(fèi)在技術(shù)重復(fù)研究中,需要聚焦研發(fā)方向和重點(diǎn)加強(qiáng)布局,對(duì)具有潛在轉(zhuǎn)化可能的專利技術(shù)進(jìn)行研究。從技術(shù)應(yīng)用角度進(jìn)行戰(zhàn)略布局,還應(yīng)加強(qiáng)專利分析與資源挖掘,結(jié)合經(jīng)濟(jì)和政策等因素制定研發(fā)戰(zhàn)略,在熱點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行布局,采取引進(jìn)人才、合作研發(fā)等措施加快技術(shù)研發(fā)與布局,成功掌握市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在電氣工程領(lǐng)域進(jìn)行儲(chǔ)能技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠?yàn)閲?guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的能量輸入,在未來(lái)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中扮演著尤為重要的角色?,F(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(dòng)儲(chǔ)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(chǔ)能技術(shù)的綜合應(yīng)用,推動(dòng)電氣工程技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。
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