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    EPS電源_什么是新能源的儲能技術

    2022-03-21 點擊數:

    EPS電源_什么是新能源的儲能技術?

    隨著新能源的大力發展,在風能、太陽能、海洋能等多種新能源發電項目中,儲能電站中的儲能技術的發展讓新能源發電的功率更高,更清潔、更安全,那么儲能電站技術是什么呢?在新能源發電的體系中占有多大的技術比重呢?讓我們來了解什么是新能源的儲能電子技術。

    大家都知道,風能、太陽能、海洋能等多種新能源發電受到氣候和天氣影響,發電功率難以保證平穩,而我們知道電力系統要求是供需一致,電能消耗和發電量相等,一旦這平衡遭到破壞,輕則電能質量惡化,造成頻率和電壓不穩,重則引發停電事故,為了解決這一問題,在風力發電、太陽能光伏發電或者太陽能熱發電等新能源發電設備中都配備有儲能裝置,在電力充沛時,多余電力可以儲存起來,在晚上、弱風或者超大風發電機組停運或者停運機組過多,發電量不足的時候釋放出來以滿足負荷需求。

    1 蓄電池

    蓄電池有著漫長的歷史。鉛酸蓄電池是最老也是最成熟的,可組成蓄電池組來提高容量,優點是成本低,缺點是電池壽命比較短。此后各種新型蓄電池相繼研發成功,并逐漸應用于電力系統中。蓄電池儲能得到廣泛應用。風力發電、太陽能光伏發電中,由于發電受季節、氣候影響大,發電功率隨機性大,蓄電池是必備的儲能裝置。

    2 抽水儲能電站

    在電力系統中,用抽水儲能電站來大規模解決負荷峰谷差。在技術上成熟可靠,容量僅受到水庫容量的限制。

    抽水儲能是電力系統中應用最為廣泛的一種儲能技術。抽水儲能必須具有上下水庫,利用電力系統中多余的電能、把下水庫(下池)的水抽到上水庫(上池)內,以位能的的方式蓄能;現在抽水儲能電站的能量轉換效率已經提高到了75%以上。

    除蓄電池和抽水儲能電站這些儲能方式,新發展起來的有超導儲能、飛輪儲能、超級電容器儲能、氫儲能等。

    3 超導儲能

    超導儲能系統(SMES)利用由超導線制成的線圈,將電網供電勵磁產生的磁場能量儲存起來,在需要的時候再將儲存的電能釋放回電網或作為它用,超導儲能主要受到運行環境的影響,即使是高溫超導體也需要運行在液氮的溫度下,目前技術還有待突破。文獻[1]建立了超導儲能裝置在暫態電壓穩定性分析中的簡化數學模型,仿真結果表明,超導儲能裝置安裝在動態負荷處,采用無功-電壓控制方式能夠有效地提高系統的暫態電壓穩定性。

    4 超級電容器儲能

    超級電容器(super capacitor),又叫雙電層電容器(Electrical Doule Layer Capacitor)、黃金電容、法拉電容,通過極化電解質來儲能。它是一種電化學元件,但在其儲能的過程并不發生化學反應,這種儲能過程是可逆的,也正因此超級電容器可以反復充放電數十萬次。超級電容器可以被視為懸浮在電解質中的兩個無反應活性的多孔電極板,在極板上加電,正極板吸引電解質中的負離子,負極板吸引正離子,實際上形成兩個容性存儲層,被分離開的正離子在負極板附近,負離子在正極板附近。

    超級電容器是建立在德國物理學家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎上的一種全新的電容器。眾所周知,插入電解質溶液中的金屬電極表面與液面兩側會出現符號相反的過剩電荷,從而使相間產生電位差。那么,如果在電解液中同時插入兩個電極,并在其間施加一個小于電解質溶液分解電壓的電壓,這時電解液中的正、負離子在電場的作用下會迅速向兩極運動,并分別在上下兩電極的表面形成緊密的電荷層,即雙電層,它所形成的雙電層和傳統電容器中的電介質在電場作用下產生的極化電荷相似,從而產生電容效應,緊密的雙電層近似于平板電容器,但是,由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得多,因而具有比普通電容器更大的容量。

    超級電容器與常規電容器相比,具有更高的介電常數,技術難點在于耐壓能力仍然不夠高,雖然說比起常規電容器,超級電容器的耐壓水平要高很多,但是仍然不夠高,目前即使是陶瓷超級電容器的耐壓水平最高也只能承受1kV左右,我們知道電容器儲存的能量E=CV2/2。如果能解決耐壓能力這一技術難點,超級電容器的容量將大大提高。文獻[4]闡述了超級電容器的原理、分類和性能特點,并講述了其在電力系統和在其它方面的應用。目前超級電容器用在小電器上比較多,如用作電動玩具等小運動器件的電源,或用作計算機等耗電量比較小的器件的后備電源。

    6 氫儲能

    氫儲能在電力供過于求的時候采用電解水的方式獲得氫,然后低溫液態存儲起來,在需要的時候通過燃燒產生能量,氫也是燃料電池的主要燃料之一。目前氫能的生產成本是汽油的4~6倍,其運輸、存儲、轉化過程的成本也都較化石能源高。有人提出利用太陽能,風能和水能發電電解水,真正實現新能源產生新能源,并達到儲存能量效果,真正實現“清潔能源的可持續利用”。

    本文告訴了我們各種儲能技術在新能源發電系統中的應用。成本過高是限制它們大量推廣應用的瓶頸,因此通過技術革新降低成本將是今后新儲能技術的重要研究方向。

    在新能源項目中投入更多的研發力量,成功研發了儲能電站中的逆變并網系統,天英的逆變并網系統采用高可靠性功率開關器件,DSP 數字控制,輸出經工頻變壓器隔離,保證逆變器自身出現故障時不會影響電網。逆變器具有輸入接反保護、輸入欠壓保護、輸入過壓保護、輸出過載保護、輸出短路保護、過熱保護等功能,保證了逆變器自身工作的安全性。同時具有電網電壓異常保護、電網頻率異常保護、接地保護,孤島效應保護,保證了系統并網運行的安全性和可靠性。

     

    在儲能電站中的監控系統中,利用了電力電源監控的強大研發優勢,采用電源監控的一系列技術優勢打造出更強功能,更人性化的儲能電站監控系統,保證了系統并網運行的安全性和可靠性。

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