浅析智能电网中的储能技术
智能电网中的能量储存技术研究与应用
智能电网中的能量储存技术研究与应用随着能源需求的增加,传统电网已经无法满足社会对能源的需求。
而智能电网作为未来能源系统的发展趋势,已经成为了能源管理的新模式。
在智能电网中,能量储存技术的研究与应用变得尤为重要。
本文将从能量储存技术的现状、技术发展趋势以及应用前景等方面进行探讨。
一、能量储存技术的现状能量储存技术是智能电网中的核心技术之一,其主要目的是将多余的电能储存起来,以便在需要时进行调度和利用。
目前,常见的能量储存技术包括电池储能技术、超级电容储能技术、压缩空气储能技术、热储能技术等。
1. 电池储能技术:目前,锂离子电池是应用最广泛的电池技术之一。
其具有能量密度高、环境友好等特点,能够满足智能电网对储能技术的要求。
另外,纳米技术的应用使得电池的性能得到了进一步提升。
2. 超级电容储能技术:超级电容是一种具有高能量密度和高功率密度的新型能量储存器件。
其具有快速充放电、长循环寿命等优势,能够为智能电网提供短时高功率支撑。
3. 压缩空气储能技术:压缩空气储能技术是一种将电能转化为压缩空气储存起来的技术。
其具有容量大、寿命长等特点,适用于平时电网负荷平稳的情况下储能。
4. 热储能技术:热储能技术是将电能转化为热能储存,通过蓄热材料的使用,在需要能量时进行释放。
其具有储能稳定、环境友好等特点。
二、能量储存技术的技术发展趋势随着技术的不断进步,能量储存技术也在不断发展和完善。
未来的能量储存技术发展趋势主要包括以下几个方面:1. 高能量密度:为了提高储能效率和储能容量,研究人员正在致力于开发高能量密度的能量储存技术。
例如,固态电化学储能技术能够实现更高的能量密度,提高能量存储效率。
2. 长循环寿命:为了降低维护成本和提高储能设备的长期使用性能,研究人员正在研究如何提高能量储存技术的循环寿命。
例如,利用新材料和改进设计可以降低材料的损耗和腐蚀,延长设备的使用寿命。
3. 安全性:能量储存技术在使用过程中需要考虑安全性问题。
智能电网技术中储能技术的使用教程
智能电网技术中储能技术的使用教程智能电网是指基于信息通信技术、储能技术和电力系统技术的一种新型电网系统,旨在提高电力系统的供能可靠性、强化电力系统的智能化和灵活性。
储能技术作为智能电网的重要组成部分,可以有效解决电能供需平衡、实现能源高效利用和提供备用电力等问题。
本文将介绍智能电网中储能技术的使用教程,包括储能技术的种类、应用领域以及使用方法等内容。
一、储能技术的种类1. 储能电池技术:储能电池技术是目前应用最为广泛的储能技术之一。
主要包括铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池等多种类型。
储能电池技术具有高能量密度、长寿命、快速响应等特点,适用于电力系统调峰填谷、电力负荷平衡等场景。
2. 储能超级电容器技术:储能超级电容器技术是一种高功率储能技术,具有高效率、长寿命、快速响应、循环寿命长等优点。
在智能电网中,储能超级电容器技术常用于电力系统瞬时负荷平衡、频率调节等方面。
3. 储能飞轮技术:储能飞轮技术利用机械转动能量的储存和释放实现电能的存储和输出。
飞轮作为一种高速旋转的储能装置,具有高功率、快速响应和长寿命等特点。
在智能电网中,储能飞轮技术常用于电力系统短时备用电源和频率调节等方面。
二、储能技术的应用领域1. 太阳能和风能储能:太阳能和风能是天然的可再生能源,但由于其不稳定性和间歇性,储能技术被广泛应用于太阳能和风能发电系统中。
通过储能技术的应用,可以有效解决太阳能和风能发电带来的能量波动问题。
2. 电力系统调峰填谷:电力系统在高峰时段和低谷时段能源供需不平衡,造成能源浪费。
储能技术可以在低谷时段储存多余的电能,在高峰时段释放储能电量,实现电力系统的调峰填谷,提高能源利用效率。
3. 调频与电压控制:电力系统的频率和电压稳定对电网运行至关重要。
储能技术通过调节放电功率来实现对电力系统频率和电压的调节,保持电力系统的稳定运行。
在电力系统发生突发故障或负荷瞬时增加时,储能技术可以迅速响应,提供备用电力,确保电力系统的可靠性。
浅析智能电网中的储能技术
浅析智能电网中的储能技术摘要:随着各种新技术在电网运行中的不断普及,世界电网进入智能电网发展阶段。
储能技术是智能化使用能源,解决能源危机的重要技术发展方向,也是发展智能电网的重要基础工作。
本文主要就智能电网中智能电网中的储能技术展开初步的分析和探讨,仅供相关人士参考。
关键词:智能电网;储能技术;能源从本世纪初开始,基于各种高新科技技术的发展,世界电网进入智能电网发展阶段。
智能电网具有坚强可靠、自愈能力强、经济高效、透明开放、友好互动、清洁环保等特性。
这样的特性十分符合社会经济发展与环保并进的要求。
而发展智能电网,储能技术十分重要。
储能技术在电力系统中发挥着重要作用,是实现灵活用电,互动用电的基础。
储能技术在包括电力系统在内的多个领域中具有广泛的用途,近年来世界范围内的电力工业重组给各种各样的储能技术带来了新的发展机遇,采用这些技术可以更好地实现电力系统的能量管理,尤其是在可再生能源和分布式发电领域,这种作用尤为明显,在传统的发电和输配电网络中,这些新技术同样可以得到应用。
以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。
1 抽水储能抽水蓄能电站在应用时必须配备上、下游两个水库。
在负荷低谷时段,抽水储能设备工作在电动机状态,将下游水库的水抽到上游水库保存。
在负荷高峰时,抽水储能设备工作于发电机的状态,利用储存在上游水库中的水发电。
一些高坝水电站具有储水容量,可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。
利用矿井或者其他洞穴实现地下抽水储能在技术上也是可行的,海洋有时也可以当作下游水库用,1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能电站。
抽水储能是在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术,其主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量。
目前,全世界共有超过90GW的抽水储能机组投入运行,约占全球总装机容量的3%。
限制抽水蓄能电站更广泛应用的一个重要制约因素是建设工期长,工程投资较大。
2 先进蓄电池储能据估计,全球每年对蓄电池的市场需求大约为150亿美元,在工业用蓄电池方面,如:用于UPS、电能质量调节、备用电池等,其市场总量可达50亿美元。
智能电网中的分布式发电与储能技术研究
智能电网中的分布式发电与储能技术研究一、引言随着全球经济的快速发展和能源需求的不断增长,传统的中央化电力系统逐渐暴露出诸多问题,如能源浪费、环境污染和能源安全等。
为了应对这些挑战,智能电网应运而生,成为一个具有突破性意义的解决方案。
分布式发电和储能技术则成为智能电网中的核心技术,本文将对其进行深入探讨。
二、分布式发电技术分布式发电(Distributed Generation,DG)是指在离电力用户较近的地方进行小功率电力的生产。
传统的中央电力系统依赖长距离输电,能源损耗高且输电线路不稳定,而DG技术将电力生成过程放置在离用户更近的地方,充分利用能源,提高电网稳定性和供电质量。
常见的DG技术包括太阳能发电、风能发电、生物质发电和微小型水力发电等。
2.1 太阳能发电太阳能发电是利用太阳光转化为电能的过程。
太阳能光伏发电系统由光伏电池板、逆变器和连接网格的配套设备组成。
通过捕获太阳辐射能,光伏电池板将其转化为直流电,并经过逆变器转换为交流电,供应给电网或电力用户。
太阳能发电具有成本低、环保等优势,但也有受天气影响、不稳定的缺点。
2.2 风能发电风能发电是利用风能转换为电能的过程。
风能发电系统主要由风轮机、发电机、逆变器和连接网格的配套设备组成。
风轮机根据风的力量旋转,带动发电机产生电能,并通过逆变器将直流电转化为交流电。
风能发电具有环保、可再生等特点,但受到风速变化和风能密度限制。
2.3 生物质发电生物质发电是利用生物质资源转化为电能的过程。
生物质包括农作物渣滓、农家肥、林木废料等。
通过生物质发电系统,将生物质燃烧产生的热能转化为蒸汽,进而驱动发电机发电。
生物质发电具有资源丰富、可再生等优势,但也面临燃烧产生的气体排放和后处理问题。
三、储能技术分布式储能(Distributed Storage,DS)是指将不稳定的电力供应存储在离用户最近的地方,以满足用户需求。
储能技术可以有效解决能源间断供应、电能质量不稳定和电力峰谷差异等问题。
智能电网中的电池储能技术研究及应用
智能电网中的电池储能技术研究及应用随着能源需求的增长,传统的电力网络已经无法满足人们的需求。
在这样的背景下,智能电网被视为迎接未来所需的一项创新技术。
智能电网作为一种更为可靠和可持续的能源解决方案,可以更加有效地满足人们的能源需求。
在智能电网的基础上,电池储能技术正在成为一种重要的研究和应用方向,这一技术对于智能电网的发展和应用起着重要的作用。
一、电池储能技术的定义和特点电池储能技术是一种将电能转化为化学能并进行储存的方法。
与传统的化石燃料发电不同,电池储能技术更加环保、可持续,也更加灵活。
这一技术主要利用可充电电池对电能进行储存,以达到平衡电力能量的目的。
与传统的电力系统相比,电池储能技术在以下几个方面具有明显的优势:1. 更小的压降:传统的电力系统在输送电力时,由于电线的电阻会造成一定的电压下降,这也会影响电力的质量。
而在电池储能技术中,由于它可以直接将电力储存,再按需释放,因此其压降问题明显较小。
2. 更高的效率:电池储能技术具有高效率的特点。
相较于其他储能技术,电池储能的效率通常可以达到85%以上。
同时,它也可以在短时间内释放出大量的电能,这也为电力系统提供了更大的便利。
3. 环保可持续:电池储能技术也是一种比较环保和可持续的技术,它不会对环境造成污染,并且不需要使用化石燃料等传统能源,因此它的使用也更加可持续。
二、电池储能技术在智能电网中的应用智能电网基于电子信息技术和电力系统技术,可以更加有效地集成传统的电力系统和新能源,实现对电力的高效管理和控制。
而电池储能技术则是智能电网实现高效管理的关键技术之一。
电池储能技术在智能电网中的应用主要体现在以下几个方面:1. 突发电力需求:智能电网中某些突发电力需求,如强电暴、救灾等,在传统电力系统中通常需要从其他电力系统中进行转移。
而电池储能技术则可以通过储能电池直接释放储存的电能,从而满足这些紧急电力需求。
2. 新能源光伏发电的平稳输出:太阳能、风能等新能源在发电时通常存在波动,这也对智能电网的稳定供电造成一定的影响。
智能电网中的分布式储能系统设计与优化
智能电网中的分布式储能系统设计与优化智能电网作为当今能源领域的一项前沿技术,旨在提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
其中,分布式储能系统作为智能电网的重要组成部分,不仅可以平衡供需关系,还能提供备用电能、频率调节和电压支撑等功能,为电网的可持续发展提供了有效的解决方案。
本文将从分布式储能系统的设计和优化两个方面进行探讨,从而深入剖析智能电网发展的内在逻辑和优化策略。
一、分布式储能系统的设计1. 储能技术的选择分布式储能系统能够有效地应对能源存储和释放过程中的技术挑战。
目前,常见的储能技术包括锂离子电池、钠硫电池、铅酸电池、压缩空气能量储存等。
这些技术各有优劣,根据不同的应用场景和经济指标选择适合的储能技术,是保证分布式储能系统正常运行的前提。
2. 储能系统的容量规划储能系统的容量规划是确保电网供需平衡和电能质量稳定的重要环节。
在容量规划中,需要考虑电网的负荷曲线、储能系统的充放电效率以及经济性等因素。
根据电网的需求和储能系统的性能特点,合理规划储能系统的容量,可以提高分布式储能系统的运行效率和经济性。
3. 储能系统的布局与配置储能系统的布局和配置是确保分布式储能系统高效供能和能量传输的关键。
在布局和配置中,需要考虑电网的拓扑结构、负载分布以及系统的可靠性和安全性等因素。
通过合理布局和配置储能系统,可以提高储能系统的能量传输效率和供能能力,促进智能电网的稳定和可靠性。
二、分布式储能系统的优化1. 储能系统的充放电管理储能系统的充放电管理是确保分布式储能系统能够按需供能的重要环节。
通过制定充放电策略,可以根据电网需求和储能系统的性能特点,实现储能系统的高效运行。
例如,根据电网的负荷曲线和能源价格,合理调整储能系统的充放电时机和功率,以达到最佳经济效益和供能质量。
2. 储能系统的能量管理储能系统的能量管理是确保分布式储能系统能够高效利用电能的重要环节。
通过制定能量管理策略,可以对储能系统进行能量平衡和优化调度,提高能源利用率和电能质量。
智能电网中集中式和分布式储能系统的比较研究
智能电网中集中式和分布式储能系统的比较研究智能电网是当今能源领域的热门话题,它被视为未来能源系统的发展方向。
在智能电网中,储能系统被认为是一个重要的组成部分,能够有效地平衡能源供需之间的差异,提高电网的可靠性和稳定性。
目前,集中式储能系统和分布式储能系统是两种主要的储能技术,它们各自具有一些优点和局限性。
本文将对这两种储能系统进行比较研究,探讨它们在智能电网中的应用前景。
首先,我们先来了解集中式储能系统。
集中式储能系统是指将大量的储能设备集中在一处,通过电网进行能量的存储和释放。
这种储能系统具有较高的储能容量和输出功率,能够满足大规模的能量需求。
此外,集中式储能系统还具有较长的使用寿命和较低的维护成本,这在一定程度上降低了整体能源系统的运营成本。
然而,集中式储能系统也存在一些问题。
首先,由于储能设备集中在一处,系统的可靠性较低,一旦出现故障,可能会导致大规模的停电事故。
其次,由于储能设备通常体积较大,需要较大的空间进行安装,这对于城市密集地区来说是一个困扰。
接下来,我们来看看分布式储能系统。
分布式储能系统是将多个小型储能设备分散在电网中各个节点上,通过分布式控制进行集合运行。
这种储能系统具有较高的灵活性和可靠性,能够更好地适应电网的需求变化。
分布式储能系统还可以更好地利用可再生能源,具有较高的能量转化效率。
此外,分布式储能系统还能够降低电网的传输损耗,并在电力紧缺时提供备用电源。
然而,分布式储能系统也存在一些挑战。
首先,由于储能设备分散在各个节点上,系统的管理和控制比较复杂,需要较高的技术水平和成本投入。
其次,分布式储能系统的储能容量和输出功率相对较小,无法满足大规模的能量需求。
在实际应用中,集中式储能系统和分布式储能系统可以相互补充,形成一个完整的储能网络。
集中式储能系统可以承担大规模的储能需求,满足电网的基础能源供应。
而分布式储能系统可以针对电网的细节需求进行调整,提供灵活的能量调节。
通过集中式和分布式储能系统的结合,可以实现能量的高效利用和电网的稳定运行。
智能电网中的新型储能技术
智能电网中的新型储能技术随着能源需求的不断增加,储能技术越来越受到重视。
在传统电力系统中,储能系统并不被广泛采用,主要是因为成本过高、容量较小、运维成本较高等问题。
然而,随着智能电网的发展,这些问题正在逐步解决。
新型储能技术的出现让智能电网更加可靠、可持续。
本文将介绍智能电网中新型储能技术的发展和应用。
一、智能电网简介智能电网是一种先进的、智能化的电力系统。
它主要包括自动化、通信、计算等一系列技术,能够实现电力系统的高效、可靠、安全、环保等目标。
随着能源环境和技术的不断变化,传统的电力系统已经无法满足日益增长的能源需求。
智能电网的出现解决了传统电力系统存在的一些问题,比如输电损耗大、难以实现远距离输电和储能系统的容量限制等。
二、新型储能技术简介新型储能技术可以概括为以下几类:1、锂离子电池锂离子电池是目前商业化程度最高的储能技术之一,其优点是容量大、体积小、寿命长、放电效率高。
锂离子电池在储能领域的应用非常广泛,可以作为家庭储能、工业储能、城市供电储备等方面的应用。
2、流体电池流体电池是一种新型电池技术,其特点是容量大、寿命长、充放电效率高。
流体电池可以用于能量储存、峰谷调节、电网平衡等领域,是智能电网中储能技术的热门选择。
3、超级电容器超级电容器是一种新型的电容器技术,其优点是容量大、寿命长、充放电速度快。
超级电容器可以用于频率调节、脉冲功率应用、回收能量等领域,是智能电网中比较重要的储能设备。
4、压缩空气储能压缩空气储能技术是一种能量密度较高的储能技术,其优点是容量大、寿命长、储能效率高、无污染等。
该技术主要适用于电源之间的平衡和调节。
5、液流电池液流电池是一种新型的储能技术,其特点是容量大、寿命长、充放电效率高。
液流电池可以应用于风电、太阳能等领域,可以消除风能、光能产生的不稳定性。
以上是一些新型储能技术的概述,这些技术的出现让智能电网更加可靠、可持续。
下面将分别介绍这些技术在智能电网中的应用。
智能电网中的分布式储能技术研究
智能电网中的分布式储能技术研究随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,智能电网正逐渐成为未来电力系统的发展方向。
在这一背景下,分布式储能技术成为了智能电网的核心技术之一。
本文将探讨智能电网中的分布式储能技术研究及其应用前景。
一、分布式储能技术的基本概念与分类分布式储能技术是指将电能储存在小规模的电池、超级电容器等设备中,使得储能系统可以在需要时释放电能,满足用户需求。
根据储能设备的类型和功率规模,分布式储能技术通常可分为以下几类:1. 嵌入式储能技术:将储能设备直接嵌入到用户终端或电网中,如智能电表、节能灯等。
这种技术能够在用户终端提供相对小规模的储能,满足用户的短时需求。
2. 微电网储能技术:将储能设备集成到微电网系统中,通过与传统电网的互联互通,实现电能的双向流动。
微电网储能技术能够提供更大规模的储能容量,满足微电网系统的长时需求。
3. 分布式储能电站技术:集中化地建设一组储能设备,并连接到电网中,以实现对电网的支持与优化。
分布式储能电站技术具有容量大、调度灵活等特点,能够为整个电网系统提供稳定可靠的供电服务。
二、分布式储能技术在智能电网中的应用1. 提高电网的可靠性与稳定性分布式储能技术在智能电网中起到了稳定供电的重要作用。
通过将储能设备分布在电网各个节点,可以缓解传输和分布网的负荷压力,提高电网的供电能力和可靠性。
当电网出现故障或能源供应不稳定时,分布式储能设备能够迅速释放储存的电能,保障用户的用电需求。
2. 提升可再生能源的接入比例可再生能源具有间歇性和波动性的特点,随着其接入比例的不断提高,对电网的稳定性提出了更高的要求。
分布式储能技术可以将可再生能源的电能储存起来,在低负荷时释放,以平衡电网的供需差异。
通过合理调度储能设备,可以更有效地利用可再生能源,减少对传统能源的依赖。
3. 降低电网建设和运行成本传统电网系统需要建设大规模的电源和输电线路,以满足用户的用电需求。
而分布式储能技术可以将电能储存在用户终端,减少输电损耗,并提供更灵活的供电方式。
智能电网解决方案:
智能电网解决方案:智能电网解决方案:实现能源高效利用与智能管理引言概述:随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,智能电网作为未来能源系统的重要组成部分,正在逐渐受到全球范围内的关注。
智能电网通过利用先进的信息通信技术和自动化控制手段,实现了电力系统的高效利用和智能化管理。
本文将介绍智能电网的四个关键解决方案,包括分布式能源接入、智能电力调度、智能电网安全和智能用户管理。
一、分布式能源接入1.1 储能技术:智能电网通过储能技术实现对分布式能源的接入和调度。
储能技术包括电池储能、压缩空气储能、超级电容储能等,能够将分布式能源储存起来,以备不时之需。
1.2 微电网系统:微电网系统是智能电网的重要组成部分,它通过将分布式能源与传统电网连接起来,实现了能源的双向流动和智能管理。
微电网系统还能够在传统电网故障时独立运行,提高了电力供应的可靠性。
1.3 新能源接入政策:为了促进分布式能源的发展,各国纷纷出台了新能源接入政策。
这些政策包括优惠的电价政策、补贴政策和配额制度等,为分布式能源的接入提供了经济和政策支持。
二、智能电力调度2.1 负荷预测与优化:智能电网通过对负荷进行预测和优化,实现了电力系统的高效调度。
通过分析历史数据和实时数据,智能电网可以准确预测负荷变化,并根据需求进行电力调度,提高供需匹配程度,降低能源浪费。
2.2 智能电力交易:智能电网通过引入电力交易平台,实现了电力的点对点交易。
用户可以根据自身需求和电力市场情况,选择合适的电力供应商和价格。
这种去中心化的交易模式提高了电力市场的透明度和效率。
2.3 能源互联网:智能电网通过能源互联网的建设,实现了电力系统的互联互通。
能源互联网通过信息通信技术和智能设备,将分布式能源、传统电网和用户连接起来,实现了电力系统的智能化管理和优化调度。
三、智能电网安全3.1 数据安全保护:智能电网中涉及大量的数据传输和处理,数据安全成为智能电网安全的重要问题。
智能电网中的能源存储与管理技术
智能电网中的能源存储与管理技术随着全球对可再生能源的需求与日俱增,智能电网成为了未来能源系统的重要组成部分。
智能电网以其高效能与环保特性被广泛应用,其核心在于能源的存储与管理技术。
本文将围绕智能电网中能源的存储与管理技术进行深入探讨。
一、能源储存技术的发展随着可再生能源的日益普及,能源的存储成为解决可再生能源的输送与利用能力不匹配问题的关键。
传统的储能技术主要包括蓄电池、氢能储存等,但这些技术在储存效率、成本以及环境友好性方面存在一定问题。
所幸,近年来,新型储存技术的研发取得了长足的进展,为智能电网的发展创造了新的机遇。
1. 锂离子电池技术的突破锂离子电池由于其高能量密度、较长的寿命以及较低的自放电率,成为了目前应用最广泛的储能技术之一。
但是,传统的锂离子电池在能源密度、循环寿命以及快速充放电等方面都存在一定限制。
近年来,新型锂离子电池的突破取得了较大进展,如固态锂离子电池、锂硫电池等,这些新技术在提高能源密度、延长电池寿命以及提高快速充放电性能方面具有巨大潜力。
2. 液流电池技术的兴起液流电池利用同质离子交换液体作为电解质,将能量储存在离子间的化学键中。
与传统的蓄电池相比,液流电池具有可扩展性、高能量密度以及快速充放电等优势。
由于液流电池的运行原理简单,制造成本较低,因此逐渐成为智能电网中储能技术的新宠。
3. 储能技术的多元化趋势除了锂离子电池和液流电池,智能电网中的储能技术还包括超级电容器、燃料电池、压缩空气储能等。
这些新兴储能技术在能量密度、循环寿命以及快速充放电性能等方面都有一定突破,并有望广泛应用于智能电网系统中。
二、智能电网中的能源管理技术能源管理在智能电网中起着至关重要的作用。
它通过对电网中各类能源的消耗与供应进行智能调控,实现了能源的高效稳定利用。
以下将针对智能电网中的能源管理技术进行论述。
1. 能源需求预测技术智能电网的核心是通过智能化的数据采集与分析,对能源需求进行准确预测。
智能电网中的电力储能系统设计
智能电网中的电力储能系统设计近年来,随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益加剧,电力行业正面临着巨大的挑战。
为了实现可持续发展,智能电网已被广泛认为是未来电力系统的发展方向之一。
在智能电网中,电力储能系统的设计起着关键作用,它能够平衡电力供需,并提高电网的可靠性和稳定性。
本文将探讨智能电网中电力储能系统的设计原理和技术应用。
首先,电力储能系统必须具备高效的能量转换能力。
在智能电网中,常用的电力储能技术包括电池储能、超级电容储能和储氢技术等。
在这些技术中,电池储能系统被广泛应用,其高能量密度和长寿命使其成为首选。
电池储能系统的核心设备是电池组,它能够将电能转化为化学能,并在需要时再次转化为电能。
为了提高电池储能系统的效率和稳定性,需要考虑电池的选型、组串方式和管理策略等因素。
此外,超级电容储能系统的快速充放电和长寿命特性,以及储氢技术的大容量、长周期特点,也将在智能电网中得到广泛应用。
其次,电力储能系统的设计应该考虑供电和能量存储的需求。
在智能电网中,电力储能系统需要根据不同场景的需求进行设计,如可再生能源的消纳、负荷调度和电网备用等。
对于可再生能源消纳方面,电力储能系统可以将风能和太阳能等不稳定的可再生能源储存起来,在需求高峰或供给不足时释放出来,以平衡电力供需。
此外,电力储能系统还可以用于负荷调度,根据电网的需求进行充放电,以实现最佳的经济和性能。
同时,在智能电网中,电力储能系统还可以作为电网备用,以应对突发事件和电力故障。
再次,电力储能系统的设计需要考虑安全性和稳定性。
由于电力储能系统涉及高压和高电流等危险因素,其设计必须符合安全规范和标准。
例如,电池储能系统应具备过温保护、短路保护和过充保护等功能,以防止发生事故。
此外,电力储能系统的设计还应考虑电网稳定性,以避免因储能系统的充放电行为而引发电网波动和不稳定的问题。
因此,需要合理选择电力储能系统的容量和数量,以确保系统的稳定运行。
最后,电力储能系统的设计还应考虑经济可行性。
储能技术在智能电网中的应用与发展
储能技术在智能电网中的应用与发展在当今社会,随着能源需求的不断增长和对环境问题的日益关注,智能电网的发展成为了能源领域的重要方向。
储能技术作为智能电网中的关键组成部分,发挥着越来越重要的作用。
它不仅能够提高电网的稳定性和可靠性,还能促进可再生能源的大规模接入和有效利用。
一、储能技术的基本概念和分类储能技术,简单来说,就是将能量以某种形式存储起来,在需要的时候再释放出来的技术。
目前常见的储能技术主要包括机械储能、电化学储能、电磁储能和相变储能等。
机械储能中,抽水蓄能是最为成熟和广泛应用的技术。
它利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。
压缩空气储能则是通过压缩空气来储存能量,在需要时释放推动涡轮机发电。
电化学储能主要包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等。
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等优点,在电动汽车和便携式电子设备中得到了广泛应用,近年来也在智能电网储能领域逐渐崭露头角。
铅酸电池技术成熟、成本较低,但能量密度和循环寿命相对较低。
钠硫电池具有较高的能量密度和功率密度,但工作温度较高,对安全性要求较高。
电磁储能包括超级电容器和超导磁储能。
超级电容器具有功率密度高、充放电速度快的特点,适用于短时间、大功率的储能需求。
超导磁储能则利用超导线圈产生的磁场来储存能量,具有响应速度快、效率高的优点。
相变储能通过物质在相变过程中的吸放热来实现能量的储存和释放,如冰蓄冷技术等。
二、储能技术在智能电网中的应用1、平滑可再生能源输出可再生能源如太阳能和风能具有间歇性和波动性的特点,其发电功率不稳定。
储能技术可以将可再生能源在发电高峰期产生的多余电能储存起来,在发电低谷期释放,从而平滑其输出功率,提高电网对可再生能源的接纳能力。
2、负荷削峰填谷在用电高峰期,电网负荷较大,容易出现供电紧张的情况。
储能系统可以在低谷电价时段充电,在高峰电价时段放电,实现负荷的削峰填谷,降低用户的用电成本,同时减轻电网的供电压力。
智能电网中的储能技术和管理
智能电网中的储能技术和管理第一章智能电网的概述随着经济的飞速发展和全球能源的需求日益增长,电能的可靠性、可持续性和效率日益受到重视。
智能电网是一项应对这一挑战的新型能源基础设施,它集中控制每个用户传输、分配和使用电力的系统。
智能电网强调能源的高效、可靠、安全、便捷、绿色和丰富利用,具有巨大的潜力和市场前景。
智能电网比传统的电力系统更加先进,具有许多特点。
例如,它可以实现双向能量流动,能够与用户进行直接交互,并可以捕捉和分析大量的数据以及主动进行能源的管理。
此外,智能电网可以通过储能技术的应用,解决能源的不平衡和供需不足的问题。
第二章储能技术在智能电网中的应用储能技术是智能电网系统中的重要组成部分,它可以充当基于“电堆积”的短期和中期的缓冲器,以帮助智能电网实现灵活的电力供应和能量管理。
储能技术主要分为电化学储能、机械储能和热储能等几种类型,其中电化学储能包括锂离子电池、钠离子电池和铅酸电池等,机械储能包括电缆、压缩空气式储能和飞轮储能等,而热储能主要是指蓄热设备、地源热泵等。
在实际应用中,不同的储能技术有其自身的特点和适用范围。
例如,以电化学储能为例,由于其具有小体积、高能量密度、长周期寿命和低自放电等特点,因而广泛应用于智能电网系统中。
钠离子电池技术具有成本低、环保、高安全性和大型化等优势,因而在智能电网系统中也有一定的应用市场。
相比之下,机械储能技术和热储能技术在智能电网中的应用相对较少。
储能技术的应用可以帮助智能电网实现能量的存储和平衡,增加其自主运行能力以及降低能源消耗和环境污染,从而更好地满足用户能源需求,提高用户的能源利用效率。
第三章智能电网中的能量管理能量管理是智能电网系统的重要组成部分,它主要通过对储能技术的优化运用,实现电力系统的调节和运营,以保证能源的高效利用、能源供应的可靠性和节能减排的目标。
智能电网中的能量管理具有多种形式,包括总体计划、业务流程、技术规范、市场化机制和政策法规等方面。
智能电网:储能技术和调峰技术的比较
智能电网:储能技术和调峰技术的比较智能电网:储能技术和调峰技术的比较随着电力系统的不断发展,智能电网逐渐成为了当前电力行业的一大热门话题。
智能电网是指基于信息技术和通信技术的新型电力系统,它能够自适应、自监测、自修复、自保护,从而实现高可靠性、安全性、经济性、环境友好型和交互性等多种特性。
储能技术和调峰技术是智能电网中的两种重要技术,它们不仅能够平衡供需关系,还能够提高电力系统的效率,因此是智能电网发展中不可或缺的组成部分。
储能技术储能技术是指利用某种形式将电能、机械能、化学能等能量形式在某些装置中储存,并在需要时转换回电能供应给电网的一种技术。
储能技术的主要作用是在电力系统中调节电能的供给,弥补能源不匹配的短缺和过量现象,提高电网的能源利用率。
目前常用的储能技术包括电池储能、超级电容器储能、抽水蓄能、压缩空气储能、热储能等多种形式。
电池储能电池储能是一种用于储存电能的技术,利用电解质和电极之间的化学反应来储存电能,并在需要时让这些反应逆转。
电池储能有着体积小、质量轻、寿命长、效率高等优点,同时因为其发电过程无污染、能良好自适应电力负荷的特点,被广泛应用于光伏发电、风力发电、电动汽车等新能源领域中。
超级电容器储能超级电容器储能是一种将能量以电场的形式存储的技术,它与传统的电池储能不同的是,它能够更快速和高效地转换电能,同时储能装置的寿命长,使用寿命几乎不受损耗影响。
抽水蓄能抽水蓄能是一种将电能储存到水中,再通过水力发电的形式将其返回电网的技术,运用广泛的水电发电站就采用了这种方式。
将夜间低谷期的电力用于抽水,储存在水库中,等到白天用电高峰期需要电力的时候,再让水经过涡轮机发电,变为电能,供给电网实现供需平衡。
调峰技术调峰技术是指在需求侧和发电侧,为实现平衡供需关系而采取的各种技术和手段,主要包括燃气轮机发电、水轮机发电、风力发电、太阳能发电、核电发电等多种方式。
燃气轮机发电燃气轮机发电是一种基于燃烧燃气产生蒸汽从而驱动发电机发电的方式,这种发电方式具有启动速度快、调节灵活、负荷适应性强等特点。
智能电网能源储备与调节技术
智能电网能源储备与调节技术智能电网作为当今社会发展的一个重要方向,为我们提供了更加高效和可持续的能源供应方式。
然而,由于可再生能源的不稳定性和不可预测性,智能电网面临着一个巨大的挑战:如何储备和调节能源,以确保持续的供电稳定性和可靠性。
在这篇文章中,我们将探讨一些智能电网能源储备与调节技术,并分析它们的优势和应用场景。
一、能源储备技术1.1 大型储能系统大型储能系统是智能电网能源储备的重要手段之一。
它通过将电能转化成其他形式的能量,并在有需求时将其重新转化为电能,实现能源的储备和释放。
目前,常见的大型储能系统有 pumped hydro storage (PHS)、compressed air energy storage (CAES)和流体储能系统等。
PHS利用电力系统的超额能源将水抬升到高处,当有需求时,通过放水驱动涡轮发电机发电,将高位势能转化为电能。
CAES则利用电力系统的超额能源将空气压缩储存,需要时通过释放压缩空气来驱动涡轮发电机发电。
流体储能系统则通过抽吸电力系统中的超额水分,形成流体蓄能,需要时通过放水来转化为电能。
这些大型储能系统的优势在于储能量大、响应速度快、可靠性高,但同时也面临着高建设成本和受地理条件限制的问题。
1.2 小型储能系统除了大型储能系统,智能电网能源储备还可以利用小型储能系统来解决能源不稳定性的问题。
小型储能系统一般以电池、超级电容器和燃料电池为代表。
电池储能系统广泛应用于家庭太阳能光伏发电和电动汽车等领域。
它通过充电时将多余的电能储存起来,需要时再释放出来,保证电力供应的平稳性。
超级电容器以其高能量密度和快速充放电特性,为储能技术注入了新的可能性。
燃料电池则通过化学反应将储存的氢气和氧气转化为电能。
小型储能系统相对于大型系统来说建设成本较低,且可以灵活地布局和配置,但其储能量较小,无法满足大规模能源储备的需求。
二、能源调节技术2.1 预测与优化在智能电网中,准确预测和优化能源需求和供应是保证能源调节的重要环节。
智能电网的技术原理及其应用
智能电网的技术原理及其应用近年来,智能电网(Smart Grid)作为一种新型的供电系统,逐渐得到人们的关注和研究。
随着科技的不断发展,智能电网逐渐被广泛用于电力、交通、通信等领域,已成为一种必不可少的技术手段。
本文将对智能电网的技术原理和应用进行探讨。
一、智能电网的技术原理智能电网是应用现代信息技术、新能源技术、电力电子技术和智能控制技术等多种高科技技术的新型电网。
与传统电网相比,智能电网具备自适应性、高可靠性、高效性、可持续性等特点。
智能电网有以下几个技术原理:1. 大规模储能技术:大规模储能技术是智能电网的重要组成部分,其作用是在能源供应充足时对多余能源进行储存,以备不时之需。
目前,大规模储能技术主要包括压缩空气、蓄电池、超级电容等技术。
2. 智能监测技术:智能电网可以通过智能监测技术来了解电网的质量、状态和运行情况,以及对各种异常情况及时进行预警和处理。
智能监测技术包括高精度传感器、无线传输技术、数据挖掘和分析技术等。
3. 智能调度技术:智能电网采用智能调度技术可以优化能量分配和流动,使能量得到最大限度的利用降低能源消耗。
智能调度技术主要包括负荷预测技术、不断修正的能量分配和流动计划等。
4. 多能流协调技术:智能电网可以咬合和协调多种能源,包括太阳能、风能、水能等多种可再生能源和地区燃料电池、储能电池、微型燃气轮机、智能电网“微网”等多种分布式能源发电技术。
二、智能电网的应用智能电网应用在电力系统中可以分为四个阶段:自动化系统、信息化系统、拓扑优化和智能系统。
1. 自动化系统:自动化系统是智能电网最基本的应用领域。
智能电网通过对传统供电系统的自动化改造,以达到提高能源效率、降低运维成本、提高系统可靠性等目的。
2. 信息化系统:智能电网的信息化系统是对传统自动化系统的再次加工。
它将数据采集与传输、数据处理、智能决策、应用于供界面等环节进行协调集成,更好地运用现代计算机技术和软件技术,形成一个高效的信息智能化系统。
智能电网中分布式储能系统的经济性分析
智能电网中分布式储能系统的经济性分析智能电网,作为未来能源供给体系的重要组成部分,正在以惊人的速度发展。
而分布式储能系统作为智能电网的关键技术之一,为能源的安全性、稳定性和经济性提供了有力保障。
本文将对智能电网中分布式储能系统的经济性进行深入分析。
一、分布式储能系统的概念和类型分布式储能系统是一种将能量以可控方式存储,并在需要时进行释放的系统。
其通过将电能转化为其他形式的能量储存起来,以便在负荷高峰时释放出来,提高电能的利用效率。
根据存储介质的不同,分布式储能系统可以分为机械储能系统、化学储能系统和电磁储能系统等多种类型。
针对智能电网的需求,分布式储能系统需要具备储存容量大、储能效率高、储能周期长等特点。
此外,还需要具备快速相应、低自耗、安全稳定等特性。
这些特点使得分布式储能系统在提高电网运行效率、调节负荷平衡、提供备用电源等方面发挥着重要作用。
二、分布式储能系统在智能电网中的地位在传统电网中,能量的传输和储存是由中央供电站和电网设施负责的,而智能电网中的分布式储能系统将能源储存和供应推向用户层面。
这种分布式的储能方式不仅可以降低能源供给链的损耗,提高能源利用率,还可以提高电网的安全性和稳定性。
分布式储能系统的建设和运行需要一定的投资成本,但从长远来看,其能够为用户和电网带来更多的经济利益。
首先,分布式储能系统可以通过储存电能的方式,充当备用电源,以应对电网突发负荷变化,提高电网供电的可靠性。
其次,分布式储能系统还可以向电网提供调频、调相、调压等辅助服务,实现供需平衡和电能质量的稳定。
最后,分布式储能系统还可以在电网峰谷电价差异较大时,将低谷时段的电能储存起来,在高峰时段释放,实现电能的价值最大化。
三、分布式储能系统的经济性分析1. 投资成本分布式储能系统的建设需要一定的投资成本,主要包括设备采购、安装调试和运营管理等方面。
其中,设备采购是指购买储能设备、控制系统和配套设备等所需的投资。
设备的采购成本受到储能容量、储能效率和设备品牌等因素的影响。
智能电网的储能技术
大众用电2011/4●长沙理工大学卓超曾祥君刘维波47●栏目编辑/梁学造专家讲堂Experts′Platform▲▲▲现C 2H 2,即使未达到注意值也应给予高度重视,因为这可能存在着由低能放电发展成高能放电的危险。
过热涉及固体绝缘时,除了产生上述气体之外,还会产生大量的CO 和CO 2。
当电气设备内部存在接触不良时,如分接开关接触不良、连接部分松动、绝缘不良,特征气体会明显增加。
超过正常值时,一般占总烃含气量的80%以上,随着运行时间的增加,C 2H 4所占比例也增加。
受潮与局部放电的特征气体有时比较相似,也可能2种异常现象同时存在,目前仅从油中气体分析结果还很难加以区分,而应辅助以局部放电测量和油中微水分析等来判断。
5结束语变压器油的试验项目都能一定程度上判断变压器油以及变压器绝缘的情况,而变压器油中溶解气体的色谱分析对发现变压器内部故障非常有效,具有检测故障灵敏性高、不需变压器停电及试验费用低等优点。
通过上述几个案例可以看出,对变压器油的色谱跟踪分析很有必要。
所以,在变压器运行过程中,应加强现场巡检力度,定期检修,定期监督,正常情况下每年应至少1次取油样进行色谱分析,以避免重大事故的发生。
■储能技术智能电网技术(3)智能电网的基本概念就是要求自愈、互动、兼容、信息交流等。
兼容这一条就要求兼容可再生能源,这就需要储能环节的支持,储能将扮演非常重要角色。
我国当前电网运营面临着最高用电负荷持续增加、间歇式能源接入占比扩大、调峰手段有限等诸多挑战。
而优质、自愈、安全、清洁、经济、互动是我国智能电网的设定目标,储能技术尤其是大规模储能技术具备的诸多特性得以在发电、输电、配电、用电四大环节得到广泛应用,可以说储能环节是构建智能电网及实现目标不可或缺的关键环节。
没有储能,智能电网的实现是不可能的。
1储能技术在智能电网中的作用(1)在电力系统稳定性中的作用。
储能技术的应用不同于传统电力系统稳定控制的思维方式,是从一个新的角度认识电力系统的稳定性问题,并寻求一种可能会彻底解决电力系统稳定性的方法。
储能技术在智能电网中的作用
储能技术在智能电网中的作用在当今社会,随着能源需求的不断增长和对环境可持续性的重视,智能电网的发展已成为必然趋势。
而储能技术作为智能电网中的关键组成部分,正发挥着日益重要的作用。
储能技术,简单来说,就是把能量储存起来,在需要的时候再释放出来。
这看似简单的概念,却蕴含着巨大的潜力和价值。
首先,储能技术有助于提高电网的稳定性和可靠性。
在智能电网中,电力的供需平衡是至关重要的。
由于可再生能源,如太阳能和风能,具有间歇性和不确定性的特点,它们的输出功率会随着天气等自然条件的变化而波动。
当这些可再生能源大规模接入电网时,如果没有有效的储能手段,很容易导致电网的电压和频率不稳定,甚至引发停电事故。
而储能系统可以在可再生能源发电充足时储存多余的电能,在发电不足时释放储存的电能,从而平滑电力输出,维持电网的稳定运行。
其次,储能技术能够实现电能的时移利用。
比如,在用电低谷时段,电力供应相对过剩,价格较低。
此时,储能系统可以将电能储存起来;而在用电高峰时段,电力供应紧张,价格较高,储能系统再将储存的电能释放出来,不仅满足了高峰时段的用电需求,还能为用户节省电费。
这种电能的时移利用,有助于优化电力资源的配置,提高电网的运行效率。
再者,储能技术为电网提供了备用电源。
在突发停电或自然灾害等紧急情况下,储能系统可以迅速响应,为重要的负荷和设施提供电力支持,保障电力供应的连续性。
例如,医院、通信基站、交通枢纽等关键场所,一旦停电可能会造成严重的后果。
储能系统的存在,可以大大提高这些场所应对突发情况的能力,降低损失。
此外,储能技术还能促进分布式能源的发展。
分布式能源,如屋顶太阳能发电、小型风力发电等,通常位于用户侧,具有分散、小规模的特点。
由于分布式能源的发电量不稳定,且与用户的用电需求不一定完全匹配,储能系统可以帮助解决这些问题,实现分布式能源的高效利用。
同时,储能技术也为分布式能源的并网提供了便利,降低了其对电网的冲击。
在储能技术的众多类型中,电池储能是目前应用较为广泛的一种。
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浅析智能电网中的储能技术
发表时间:2018-06-13T15:08:53.540Z 来源:《电力设备》2018年第3期作者:张雷1 刘佰龙2
[导读] 摘要:随着各种新技术在电网运行中的不断普及,世界电网进入智能电网发展阶段。
(1 鄂尔多斯电业局变电管理一处乌兰木伦运维站内蒙古鄂尔多斯市 017000;2 国电电力大同发电有限责任公司山西省大同市037004)
摘要:随着各种新技术在电网运行中的不断普及,世界电网进入智能电网发展阶段。
储能技术是智能化使用能源,解决能源危机的重要技术发展方向,也是发展智能电网的重要基础工作。
本文主要就智能电网中智能电网中的储能技术展开初步的分析和探讨,仅供相关人士参考。
关键词:智能电网;储能技术;能源
从本世纪初开始,基于各种高新科技技术的发展,世界电网进入智能电网发展阶段。
智能电网具有坚强可靠、自愈能力强、经济高效、透明开放、友好互动、清洁环保等特性。
这样的特性十分符合社会经济发展与环保并进的要求。
而发展智能电网,储能技术十分重要。
储能技术在电力系统中发挥着重要作用,是实现灵活用电,互动用电的基础。
储能技术在包括电力系统在内的多个领域中具有广泛的用途,近年来世界范围内的电力工业重组给各种各样的储能技术带来了新的发展机遇,采用这些技术可以更好地实现电力系统的能量管理,尤其是在可再生能源和分布式发电领域,这种作用尤为明显,在传统的发电和输配电网络中,这些新技术同样可以得到应用。
以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。
1 抽水储能
抽水蓄能电站在应用时必须配备上、下游两个水库。
在负荷低谷时段,抽水储能设备工作在电动机状态,将下游水库的水抽到上游水库保存。
在负荷高峰时,抽水储能设备工作于发电机的状态,利用储存在上游水库中的水发电。
一些高坝水电站具有储水容量,可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。
利用矿井或者其他洞穴实现地下抽水储能在技术上也是可行的,海洋有时也可以当作下游水库用,1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能电站。
抽水储能是在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术,其主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量。
目前,全世界共有超过90GW的抽水储能机组投入运行,约占全球总装机容量的3%。
限制抽水蓄能电站更广泛应用的一个重要制约因素是建设工期长,工程投资较大。
2 先进蓄电池储能
据估计,全球每年对蓄电池的市场需求大约为150亿美元,在工业用蓄电池方面,如:用于UPS、电能质量调节、备用电池等,其市场总量可达50亿美元。
在美国、欧洲以及亚洲,正在组建生产电力系统储能用的高性能蓄电池企业。
在过去的12至18个月里,已有生产能力达每年300MW的蓄电池生产线投入运行。
铅酸电池是最古老、也是最成熟的蓄电池技术。
它是一种低成本的通用储能技术,可用于电能质量调节和UPS等。
然而,由于这种蓄电池寿命较短,因此限制了其在能量管理领域中的应用。
近年来,各种新型的蓄电池被相继开发成功,并在电力系统中得到应用。
与其他蓄电池相比,锂离子电池的主要优点是储能密度高(300~400kW•h/m3,130kW•h/t),储能效率高(接近100%)和使用寿命长(每次放电不超过储能的80%时可充3000次)。
由于具有上述优点,锂离子电池得到快速发展。
但是,尽管在几年之内锂电池已经占有小型移动设备电源市场份额的50%,生产大容量锂离子电池仍然有一些挑战性的工作要做,主要的障碍在于其居高不下的成本,这主要是由于它需要特殊的包装和配备必要的内部过充电保护电路。
在所有的蓄电池中,Metal-air电池结构最为紧凑,并且可望成为成本最低的蓄电池,这是一种对于环境无害的蓄电池。
其主要的缺点是这种电池的充电非常困难而且效率很低。
3 飞轮储能
大多数现代飞轮储能系统都是由一个圆柱形旋转质量块和通过磁悬浮轴承组成的支撑机构组成。
采用磁悬浮轴承的目的是消除摩擦损耗,提高系统的寿命。
为了保证足够高的储能效率,飞轮系统应该运行于真空度较高的环境中,以减少风阻损耗。
飞轮与电动机或者发电机相连,通过某种形式的电力电子装置,可进行飞轮转速的调节,实现储能装置与电网之间的功率交换。
飞轮储能的一个突出优点就是几乎不需要运行维护、设备寿命长(20年或者数万次深度充放能量过程)且对环境没有不良的影响。
飞轮具有优秀的循环使用以及负荷跟踪性能,它可以用于那些在时间和容量方面介于短时储能应用和长时间储能应用之间的应用场合。
在实现飞轮储能装置时,可采用固体钢结构飞轮,也可采用复合材料飞轮,具体采用何种飞轮需要进行经济技术比较,在系统成本、重量、尺寸以及材料性能等指标之间进行折衷。
采用高密度钢材料,其边缘线速度可达200~375m/s,而采用重量更轻、强度更高的复合材料,其边缘线速度可达600~1000m/s。
飞轮实际可输出的能量取决于其速度变化范围,它不可能在很低的转速下输出额定功率。
目前已有2kW/6kW•h的飞轮储能系统用于通信设备供电,采用飞轮组(Flywheel Farm Approach)可以实现输出功率为兆瓦级、持续时间为数分钟或者数小时的储能装置。
4 超导磁储能
尽管早在1911年人们就发现了超导现象,但直到20世纪70年代,才有人首次提出将超导磁储能作为一种储能技术应用于电力系统。
超导磁储能由于具有快速电磁响应特性和很高的储能效率(充/放电效率超过95%),很快吸引了电力工业和军方的注意。
SMES在电力系统中的应用包括:负荷均衡、动态稳定、暂态稳定、电压稳定、频率调整、输电能力提高以及电能质量改善等方面。
SMES单元由一个置于低温环境的超导线圈组成,低温是由包含液氮或者液氦容器的深冷设备提供的。
功率变换/调节系统将SMES单元与交流电力系统相连接,并且可以根据电力系统的需要对储能线圈进行充放电。
通常使用两种功率变换系统将储能线圈与交流电力系统相连:一种是电流源型变流器;另一种是电压源型变流器。
和其他的储能技术相比,目前SMES仍很昂贵,除了超导体本身的费用外,维持低温所需要的费用也相当可观。
然而,如果将SMES线圈与现有的柔性交流输电装置(FACTS)相结合可以降低变流单元的费用,这部分费用一般在整个SMES成本中占最大份额。
已有的研究结果表明,对输配电应用而言,微型(<0.1MW•h)和中型(0.1~100MW•h)SMES系统可能更为经济。
使用高温超导体可以降储能系统对于低温和制冷条件要求,从而使SMES的成本进一步降低。
目前,在世界范围内有许多SMES工程正在进行或者处于研制阶段。
5 超级电容器储能
电容是电力系统中广泛应用的一种设备。
与常规电容器相比,超级电容器具有更高的介电常数、更大的表面积或者更高的耐压能力。
例如,陶瓷超级电容器具有相当高的耐压水平(大约1kV)和绝缘强度,这使它们成为未来储能应用的很好候选方案。
目前,超级电容大多用于高峰值功率、低容量的场合。
由于能在充满电的浮充状态下正常工作十年以上,因此超级电容器可以在电压跌落和瞬态干扰期间提高供电水平。
超级电容器安装简单,体积小,并可在各种环境下运行(热、冷和潮湿),现在已经可为低功率水平的应用提供商业服务。
6 压缩空气储能
压缩空气储能不是象电池储能那样的简单储能系统,它是一种调峰用燃气轮机发电厂,对于同样的电力输出,它所消耗的燃气要比常规燃气轮机少40%。
这是因为,常规燃气轮机在发电时大约需要消耗输入燃料的2/3进行空气的压缩,而CAES则可利用电网负荷低谷时的廉价电能预先压缩空气,然后根据需要释放储存的能量加上一些燃气进行发电。
压缩空气常常储存在合适的地下矿井或者溶岩下的洞穴中。
通过溶岩建造这样的洞穴大约需要1年半到两年的时间。
关于储能技术能否在电力系统中得到推广应用,取决于储能技术是否能够达到一定的储能规模等级,是否具备适合工程化应用的设备形态,以及是否具有较高的安全可靠性和技术经济性。
目前,大规模储能技术在全球都还处于发展初期,尚未形成主导性的技术路线。
短时期内还将存在“多种储能技术并存,共同发展”的格局。
采用混合储能形式,将不同性能的储能系统进行组合,可发挥不同储能技术的优势,满足功率和能量等多方面的需求,储能技术的发展任重道远。
参考文献:
[1]殷红玉.浅谈智能电网中的储能技术[J].《科技与企业》,2012(4):120-120
[2]何小平,王海涛.储能技术在电力系统中的应用[J].《科技创新与应用》,2012(28):13-13。