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风力发电系统储能技术的具体应用

引言


近年来,人们越来越重视如何合理地提供能量,以达到节能减排的目的。由于其特殊的特点,风景储气作为一种新型的节能效果,已成为一种有效而有潜力的新能源替代方案。近年来,储能技术已成为能源领域的热点,在电力系统的峰值填充、微电力系统的稳压稳流和可再生能源的消耗中发挥着重要作用。


1.储能技术的实施意义


随着石油资源的不断发展,人类面临着日益严重的能源短缺。因此,目前的能源技术需要进一步发展,储能技术作为一种长期保持能源效率的技术,是发展的核心。储能在一定程度上解决了新能源发电的波动性和间接性,使现有电网运行更加稳定。此外,它还能提高能源效率,减少功耗。在传统的发电和电网负荷连接中,两者都处于动态平衡状态。简而言之,电力系统的总发电量与电力系统的总发电量相同。然而,该系统已经不能满足当今社会和经济的能源需求,电网在日常维护和管理中面临着更大的挑战。为了保证电网高峰期设备的正常运行,需要大量的人力、物力和财力来支撑整个设备,导致设备负荷率低,即利用率低。随着新储能技术的引入,电能可以转化为储能产品,最终改变生产、输电、配电、工艺和运行方式。在这一概念下,电网的运行模式和结构将发生重大变化,使电力系统的各种功能得到充分发挥。近年来,新型储能技术引起了人们的广泛关注。从经济角度看,新的储能技术给整个电力系统带来了创新和发展。实现储能技术的关键是提高储能技术,快速降低储能成本。


2储能技术在新能源电力系统中的应用存在的问题


新能源系统运行时,为保证新能源系统运行的稳定性和可持续性,减少波动性和间歇性对新能源系统运行的影响,解决新能源系统转换后无法储存的问题。特别是在一些偏远的山区,如果新能源系统的稳定运行得不到保证,就必须在新的电力系统中建设新能源系统,这样才能降低电力系统的电压稳定性,大大提高电力系统的运行效率。此外,目前新能源系统还在开发中,最大的问题是使用寿命太短,因为目前的技术还处于初级阶段,所以从目前的设备来看,这些设备的安装技术并不完善,导致系统故障的概率大大提高。因此,为了保证新能源系统的稳定高效运行,电力部门必须加强对新能源技术的研究和应用,特别是储能技术,为新能源系统的可持续运行提供充分必要的支持。


3风力发电系统储能技术的具体应用


3.1双电池储能


目前,减少风能波动的方法有两种。一是利用能量平滑技术降低风能获取效率,二是利用能量储存技术为电力系统提供稳定的电力。由于蓄电池具有良好的蓄积性能,因此被广泛应用于风力发电领域。近年来,蓄电池蓄能技术发展迅速。为了提高其运行寿命,采用双时间尺协同控制方法,可以有效抑制风力发电的功率波动,保证其在风力发电系统中的应用。此外,为了降低系统运行成本,开发了以多个电池为主体的大型电池蓄能设备,采用双层控制模式调节风力发电功率,形成双电池蓄能技术,包括两个电池,分别充放电,当实际风力发电功率大于电力系统调度功率时,电池始终处于充电状态,当实际风力发电小于电力系统调度时,充电电池停止工作,放电电池根据实际风力变化调整两种不同电池的充放电状态,避免单个电池设备的状态转换。


3.2相变储能技术


相变储能主要利用热能作为储放电环境。这种储能技术可以实现高密度储能,而不需要太复杂的设备。相变储能技术主要包括冰储能、电储能和熔盐储能。在蓄冰技术方面,蓄冰环境融化时需要利用蓄冷能力蓄冰,蓄冰环境冻结时需要释放蓄冷能力。冰蓄冷技术具有明显的优点,不仅提高了制冷设备的效率,而且大大降低了设备的体积。电蓄热技术主要利用金属或水来储存热能。但无论使用何种环境,该技术都具有成本低、维护方便的特点。以金属储热为例,以金属为介质实现热能的储存和释放。实现金属液化过程中热能的储存,实现金属固化过程中热能的释放。由于该技术以金属为环境,金属的高导热率可以大大提高能量转换率。在熔盐蓄热技术中,无机盐主要作为无机盐的加热介质,将无机盐的凝固状态转化为熔融状态,实现储能。该技术传热能力强,应用成本低,腐蚀性低,应用效果好。


3.3氢储能技术


氢气的利用主要包括制氢、储氢、输氢、放氢四大部分。天然气制氢和煤制氢是氢气生产的主要形式。近年来,电解水制氢技术已应用于我国新能源发电领域,出现了一些小规模示范项目。电解水制氢是一种低能耗的制氢方法,每立方米储氢材料的耗电量仅为4.5~5.5kW·h,采用新能源发电制氢方法是提高新能源发电效率的主要途径之一。碱式电解槽和固态聚合物电解水制氢技术对新能源的波动性有很好的适应性。光催化直接裂解水也是新能源制氢的理想方式。关键问题是半导体光催化剂材料的应用,光的捕获效率和制氢效率不能满足商业要求,因此该技术仍在探索中。在标准条件下,氢气的能量密度约为8.4MJ/L,它通常可以在高压或低温下完全液化,但存在能量大、稳定性低的困难。


3.4储热技术


储热技术主要包括显热储能技术、潜热储能技术、化学热储能技术等。其中,显热储能技术的基本原理是通过不断提高介质温度来实现热储存的目的。潜热储能技术本质上属于相变储存技术。在具体使用过程中,需要利用物质的变化来吸收或释放热能,以实现固液的相变过程。与显热储能技术相比,潜热储能技术的温度变化速度相对稳定,电能的密度变化也较大。化学热储能技术的重要特点是能量可以通过一定的物理和化学反应方法储存,能量体积最大,基本上是显热储能技术和潜热储能技术的10倍。然而,化学热储能技术在具体应用中也存在一些问题,如储热材料的选择困难。


3.5飞轮储能技术


飞轮储能技术利用旋转风轮产生动能,通过动能转换实现电能存储。在实际应用中,电机通常驱动飞轮达到预定速度,并将电能转化为飞轮动能。如果功耗增加,飞轮的动能将驱动发电机发电。飞轮系统需要在接近真空的环境中运行,以减少摩擦和风阻造成的动能损失。它本身稳定性好,几乎不需要维护,使用寿命长。但飞轮系统能储存的能量密度很低,系统安全工作成本高,场地条件有限,通常用于电池系统的补充。


结束语


总之,能源企业是我国电力发展的主要组织。为了保护人们的生活,必须加强对风力发电设备的研究,在适当的情况下利用最先进的能源储存技术为人们提供稳定的能源。


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