关于电力系统的优秀论文

关于电力系统的优秀论文

（摘要）在电力系统中应用储能技术，具有积极的现实意义。分析储能技术和它在电

力系统的具体应用情况，能够客观的反映出目前储能技术的发展水平，也可以发现哪些因

素会制约它在电力系统中的发展，更是对其未来发展前景的一种探索。下面我将简单阐述

储能技术的内涵和原理，以及特点，存在的问题，探讨储能技术在电力系统中的实际应用

情况。

（关键词）储能技术；电力系统；应用；前景

随着经济的发展和科学技术的进步，我国的智能电网事业也获得飞速发展，通过新能

源发电被广泛的利用起来。相关企业和科研工作者开始意识到储能技术的重要性。储能技

术的类型丰富多样，可以应用到输变发用配各个环节，不管是它的功率，容量还是技术和

响应时间，在性能上都存在差异，应用在电力系统中必须根据实际情况进行科学合理的选择，最大化的把储能技术的价值发挥出来。

1储能技术

1.1类别

按照能量的差别，我们可以把储能技术大致划分为下面几种类型：①基础燃料能量的

存储，比如石油，煤和天然气；②中级燃料能量的存储，比如煤气，氢气，太阳能燃料；

③对后续消费能量的储存和电能的存储，比如相变储能。笔者主要对电能储存技术进行分

析和探讨。根据能量的形式，可以把电能存储氛围化学和物理两部分，其中物理储能又能

分成电磁场储能和机械储能。

1.2机械储能

1.2.1抽水蓄能抽水蓄能的发电站一般情况下由上下水库，发电系统和输水系统构成，并且下水库和上水库之间是有落差的。当电力负荷处于低谷时，可以把下水库中的水抽入

上水库，通过水力势能的方式存储能量；当负荷属于高峰阶段，再把上水库中的水引入下

水库用于发电，把水力势能转变为电能。这项技术发展稳定，相对成熟，寿命在30~40年

之间，它的`储能容量，规模还有功率非常大，除了书库的库容外，不受其他条件的限制，一般处于100~2000MW范围内。同时，抽水蓄能也存在缺陷，它受制于外在地理条件，建

造水库的地质必须符合相关要求。它的关键技术具体有工程地质技术，选择抽水蓄能电站

的主要参数的技术，抽水蓄能机组技术。1.2.2压缩空气储能在燃气轮机技术的基础上出

现了一种新的能量储存系统，即压缩空气储能系统。它的主要工作原理是：电力系统用电

出现低谷时，通过富余的电量发动空气压缩机，通过压缩空气把能量储存起来；电力系统

处于用电高峰时，释放出高压空气，给发电机正常工作提供能量支持。相关科研人员对于

压缩空气储能系统的调研从未停止过，导致压缩空气储能系统的形式非常丰富多样，根据

应用规模和热源的差异，把它划分成下面几种：①传统的利用地下洞穴和天然气进行储能

的电站，一台机组的规模大于100MW；②新型压缩空气进行能力储存的系统，告别了地下

洞穴和天然气的使用，可以把一台机组的规模控制在10MW以下。按照储能系统和其他热

力系统是否可以耦合，又可以把它分成燃气蒸汽联合循环耦合系统，燃气轮机系统，内燃

机系统和制冷循环耦合系统。具体而言，当前的空气压缩储能技术相对成熟，效率也比较高，可以达到70%，可以还是受到化石燃料和地理条件的制约。1.2.3飞轮储能通过旋转

体即飞轮的运动的方式进行能量存储是飞轮储能的主要工作原理。存储阶段，在电动机的

作用下，可以增加飞轮旋转的速度，把电能变成动能；释放能量的过程中，飞轮的转动速

度会降低，电动机发挥发电机的作用，把动能变成电能。这种储能方式，转换能量的效率

比较高，也不会对环境造成破坏，环保能力好，功率密度高，使用寿命长，但是它的自放

电率相对高一些，而且存储能量的密度比较低。

1.3化学储能

化学储能主要利用化学反应，实现电能和化学能量的相互转换，进行能量存储。电池

作为转换能量的主要载体，种类丰富多样，它的电化学反应和内部组成材料存在差异，但

是却有着基本相同的内部核心结构，全是正负极，电解质和隔膜构成的。正极是电池内部

高电势的一端，负极是电势低的一端。进行充电时，正极内的活性材料被氧化，失去电子，阳离子在电场和电解质的作用下来到负极，流失的电子顺着外电路的方向向负极移动，最

终和负极内的活性材料相融合，产生还原反应。充电过程和放电过程是相反的。化学储能

方式可以根据应用需求的不同灵活的配置能量和功率，摆脱了地理条件的制约，反应能力好，可以批量化生产和大规模应用。但是他也存在短板，比如电池的成本高，寿命短，都

是需要日后进行改进完善的地方。

2储能技术在电力系统中应用的评价指标

能否让储能技术在电力系统中发挥出最大的功效，一方面受到它能否达到特定的等级

和规模的影响，受到它能否和工程应用的设备形态相符影响，另一方面，也受到它自身的

技术经济性和安全可靠性影响。要想在未来把储能技术广泛的应用到电力系统中，一定要

保证它的规模可以达到兆瓦级/兆瓦时级；还要保证应用到电力系统中的储能系统，适合

标准化和批量化的生产，方便日常的维护和控制；同时还要结合先进的科学技术，不断的

完善电力系统中的储能技术，让它符合电力系统的发展需要和社

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