關(guān)于電力系統(tǒng)的優(yōu)秀論文
【摘要】在電力系統(tǒng)中應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。分析儲(chǔ)能技術(shù)和它在電力系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況，能夠客觀的反映出目前儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展水平，也可以發(fā)現(xiàn)哪些因素會(huì)制約它在電力系統(tǒng)中的發(fā)展，更是對(duì)其未來(lái)發(fā)展前景的一種探索。下面我將簡(jiǎn)單闡述儲(chǔ)能技術(shù)的內(nèi)涵和原理，以及特點(diǎn)，存在的問(wèn)題，探討儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用情況。
【關(guān)鍵詞】儲(chǔ)能技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用；前景
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的智能電網(wǎng)事業(yè)也獲得飛速發(fā)展，通過(guò)新能源發(fā)電被廣泛的利用起來(lái)。相關(guān)企業(yè)和科研工作者開(kāi)始意識(shí)到儲(chǔ)能技術(shù)的重要性。儲(chǔ)能技術(shù)的類型豐富多樣，可以應(yīng)用到輸變發(fā)用配各個(gè)環(huán)節(jié)，不管是它的功率，容量還是技術(shù)和響應(yīng)時(shí)間，在性能上都存在差異，應(yīng)用在電力系統(tǒng)中必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，最大化的把儲(chǔ)能技術(shù)的價(jià)值發(fā)揮出來(lái)。
1儲(chǔ)能技術(shù)
1.1類別
按照能量的差別，我們可以把儲(chǔ)能技術(shù)大致劃分為下面幾種類型：①基礎(chǔ)燃料能量的存儲(chǔ)，比如石油，煤和天然氣；②中級(jí)燃料能量的存儲(chǔ)，比如煤氣，氫氣，太陽(yáng)能燃料；③對(duì)后續(xù)消費(fèi)能量的儲(chǔ)存和電能的存儲(chǔ)，比如相變儲(chǔ)能。筆者主要對(duì)電能儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行分析和探討。根據(jù)能量的形式，可以把電能存儲(chǔ)氛圍化學(xué)和物理兩部分，其中物理儲(chǔ)能又能分成電磁場(chǎng)儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能。
1.2機(jī)械儲(chǔ)能
1.2.1抽水蓄能抽水蓄能的發(fā)電站一般情況下由上下水庫(kù)，發(fā)電系統(tǒng)和輸水系統(tǒng)構(gòu)成，并且下水庫(kù)和上水庫(kù)之間是有落差的。當(dāng)電力負(fù)荷處于低谷時(shí)，可以把下水庫(kù)中的水抽入上水庫(kù)，通過(guò)水力勢(shì)能的方式存儲(chǔ)能量；當(dāng)負(fù)荷屬于高峰階段，再把上水庫(kù)中的水引入下水庫(kù)用于發(fā)電，把水力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展穩(wěn)定，相對(duì)成熟，壽命在30~40年之間，它的儲(chǔ)能容量，規(guī)模還有功率非常大，除了書(shū)庫(kù)的庫(kù)容外，不受其他條件的限制，一般處于100~2000MW范圍內(nèi)。同時(shí)，抽水蓄能也存在缺陷，它受制于外在地理?xiàng)l件，建造水庫(kù)的地質(zhì)必須符合相關(guān)要求。它的關(guān)鍵技術(shù)具體有工程地質(zhì)技術(shù)，選擇抽水蓄能電站的主要參數(shù)的技術(shù)，抽水蓄能機(jī)組技術(shù)。1.2.2壓縮空氣儲(chǔ)能在燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了一種新的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)，即壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。它的主要工作原理是：電力系統(tǒng)用電出現(xiàn)低谷時(shí)，通過(guò)富余的電量發(fā)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣把能量?jī)?chǔ)存起來(lái)；電力系統(tǒng)處于用電高峰時(shí)，釋放出高壓空氣，給發(fā)電機(jī)正常工作提供能量支持。相關(guān)科研人員對(duì)于壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)研從未停止過(guò)，導(dǎo)致壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的形式非常豐富多樣，根據(jù)應(yīng)用規(guī)模和熱源的差異，把它劃分成下面幾種：①傳統(tǒng)的利用地下洞穴和天然氣進(jìn)行儲(chǔ)能的電站，一臺(tái)機(jī)組的規(guī)模大于100MW；②新型壓縮空氣進(jìn)行能力儲(chǔ)存的系統(tǒng)，告別了地下洞穴和天然氣的`使用，可以把一臺(tái)機(jī)組的規(guī)模控制在10MW以下。按照儲(chǔ)能系統(tǒng)和其他熱力系統(tǒng)是否可以耦合，又可以把它分成燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)耦合系統(tǒng)，燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和制冷循環(huán)耦合系統(tǒng)。具體而言，當(dāng)前的空氣壓縮儲(chǔ)能技術(shù)相對(duì)成熟，效率也比較高，可以達(dá)到70%，可以還是受到化石燃料和地理?xiàng)l件的制約。1.2.3飛輪儲(chǔ)能通過(guò)旋轉(zhuǎn)體即飛輪的運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行能量存儲(chǔ)是飛輪儲(chǔ)能的主要工作原理。存儲(chǔ)階段，在電動(dòng)機(jī)的作用下，可以增加飛輪旋轉(zhuǎn)的速度，把電能變成動(dòng)能；釋放能量的過(guò)程中，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)降低，電動(dòng)機(jī)發(fā)揮發(fā)電機(jī)的作用，把動(dòng)能變成電能。這種儲(chǔ)能方式，轉(zhuǎn)換能量的效率比較高，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，環(huán)保能力好，功率密度高，使用壽命長(zhǎng)，但是它的自放電率相對(duì)高一些，而且存儲(chǔ)能量的密度比較低。
1.3化學(xué)儲(chǔ)能
化學(xué)儲(chǔ)能主要利用化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能量的相互轉(zhuǎn)換，進(jìn)行能量存儲(chǔ)。電池作為轉(zhuǎn)換能量的主要載體，種類豐富多樣，它的電化學(xué)反應(yīng)和內(nèi)部組成材料存在差異，但是卻有著基本相同的內(nèi)部核心結(jié)構(gòu)，全是正負(fù)極，電解質(zhì)和隔膜構(gòu)成的。正極是電池內(nèi)部高電勢(shì)的一端，負(fù)極是電勢(shì)低的一端。進(jìn)行充電時(shí)，正極內(nèi)的活性材料被氧化，失去電子，陽(yáng)離子在電場(chǎng)和電解質(zhì)的作用下來(lái)到負(fù)極，流失的電子順著外電路的方向向負(fù)極移動(dòng)，最終和負(fù)極內(nèi)的活性材料相融合，產(chǎn)生還原反應(yīng)。充電過(guò)程和放電過(guò)程是相反的�；瘜W(xué)儲(chǔ)能方式可以根據(jù)應(yīng)用需求的不同靈活的配置能量和功率，擺脫了地理?xiàng)l件的制約，反應(yīng)能力好，可以批量化生產(chǎn)和大規(guī)模應(yīng)用。但是他也存在短板，比如電池的成本高，壽命短，都是需要日后進(jìn)行改進(jìn)完善的地方。
2儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的評(píng)價(jià)指標(biāo)
能否讓儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮出最大的功效，一方面受到它能否達(dá)到特定的等級(jí)和規(guī)模的影響，受到它能否和工程應(yīng)用的設(shè)備形態(tài)相符影響，另一方面，也受到它自身的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性影響。要想在未來(lái)把儲(chǔ)能技術(shù)廣泛的應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，一定要保證它的規(guī)�？梢赃_(dá)到兆瓦級(jí)/兆瓦時(shí)級(jí)；還要保證應(yīng)用到電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)，適合標(biāo)準(zhǔn)化和批量化的生產(chǎn)，方便日常的維護(hù)和控制；同時(shí)還要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，不斷的完善電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)，讓它符合電力系統(tǒng)的發(fā)展需要和社
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