儲(chǔ)能技術(shù)電氣工程論文

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1 儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的典型應(yīng)用

儲(chǔ)能技術(shù)在脈沖功率系統(tǒng)中的應(yīng)用，也是儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。負(fù)載、儲(chǔ)能單元、開(kāi)關(guān)、低功能率能源以及波形調(diào)制，組成了脈沖功率系統(tǒng)，而儲(chǔ)能單元、開(kāi)關(guān)、低功能率能源以及波形調(diào)制均是脈沖率源。脈沖功率源的發(fā)展趨勢(shì)是要求做到讓輸出功率高、功率密度高、儲(chǔ)能密度高以及重復(fù)頻率高。將儲(chǔ)能期間的重量、體積等減小，對(duì)于脈沖功率系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有十分重大的意義。為了使得小型化高功率存儲(chǔ)得以實(shí)現(xiàn)，就要使用研究新型的儲(chǔ)能方式與技術(shù)，以及將傳統(tǒng)儲(chǔ)能器件與不同的儲(chǔ)能設(shè)備相結(jié)合起來(lái)的辦法，慣性儲(chǔ)能型、靜電儲(chǔ)能型和電感儲(chǔ)能型等儲(chǔ)能器，都是目前投入使用的儲(chǔ)能器。

2 現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)的方式

2.1 抽水儲(chǔ)能技術(shù)

按照任何容量建造的抽水儲(chǔ)能電站，儲(chǔ)存能量能夠釋放幾小時(shí)到幾天，效率在 75%～80%之間，主要在頻率控制、能量管理等領(lǐng)域應(yīng)用?，F(xiàn)如今，超過(guò) 85GW 的抽水儲(chǔ)能機(jī)組在全世界運(yùn)行。儲(chǔ)存能量非常大是抽水儲(chǔ)能的最大特點(diǎn)，因?yàn)檫@一點(diǎn)使之十分合適于電力系統(tǒng)調(diào)峰和用作備用電源的長(zhǎng)時(shí)間場(chǎng)合。

2.2 蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)

高效的儲(chǔ)能的 NaS 電池，可以輸出脈沖功率，輸出的脈沖功率可達(dá)連續(xù)額定功率的六倍，而這一切，可以在三十秒內(nèi)完成，這一特性使得和負(fù)荷的削峰填谷調(diào)節(jié)和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)同時(shí)做到，使得整體設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性得到提高。如今在日本已經(jīng)有三十多處采用此電池技術(shù)的儲(chǔ)能示范工程。

2.3 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)

通過(guò)磁懸浮軸承支撐的機(jī)構(gòu)和一個(gè)圓柱形旋轉(zhuǎn)質(zhì)量塊組成了現(xiàn)代飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)，大多數(shù)的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)都是如此。為了提高系統(tǒng)的壽命而通過(guò)磁懸浮軸承來(lái)消除摩擦損耗。飛輪系統(tǒng)應(yīng)該在真空度較高的環(huán)境中運(yùn)行，以減少風(fēng)阻損耗而使得儲(chǔ)能效率得到保證。通過(guò)某種形式的電力電子裝置，連接飛輪與電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)飛輪轉(zhuǎn)速，使得電網(wǎng)間的功率與儲(chǔ)能裝置交換實(shí)現(xiàn)。

2.4 超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)

超級(jí)電容器比常規(guī)電容器更具介電常數(shù)、更高的耐壓能力以及更大的表面積。如陶瓷超級(jí)電容器的絕緣度強(qiáng)和耐壓水平高，他門(mén)憑借此成為以后儲(chǔ)能應(yīng)用的十分優(yōu)秀的備選方案。如今，超級(jí)電容在低容量和高峰值功率場(chǎng)合被應(yīng)用。超級(jí)電容器可以在瞬態(tài)干擾和電壓跌落期間提高供電水平得益于由于在充滿電的浮沖狀態(tài)下依然正常工作，這寫(xiě)優(yōu)點(diǎn)使得超級(jí)電容器為低功率水平的應(yīng)用提供商業(yè)服務(wù)。

3 改善電能存儲(chǔ)技術(shù)的方向

隨著社會(huì)的進(jìn)步，與現(xiàn)代化發(fā)展的不斷加快，如何開(kāi)拓出高密度、大容量的電能存儲(chǔ)技術(shù)與方法，已經(jīng)成為了現(xiàn)在最熱門(mén)的研究課題，然而，這些問(wèn)題也得到材料和化學(xué)等學(xué)科的重視，并在這些學(xué)科的知識(shí)范疇內(nèi)也對(duì)電能存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

3.1 發(fā)展電力電子技術(shù)

各種形式能量能否很好的進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，直接影響著儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，因此，解決快速、大容量以及低成本等能量轉(zhuǎn)換技術(shù)問(wèn)題，尤為重要，所以，發(fā)展電力電子技術(shù)能夠使電能儲(chǔ)存技術(shù)往更好的方向進(jìn)一步的發(fā)展。

3.2 對(duì)于各種儲(chǔ)能技術(shù)的有效利用

由于各種儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)多而不同，在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，很難通過(guò)一種儲(chǔ)能技術(shù)就完成所有的工作，因而，我們可以將各種儲(chǔ)能技術(shù)一起使用，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求，讓各種儲(chǔ)能技術(shù)充分的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，而每種儲(chǔ)能技術(shù)的不足之處，則由其他儲(chǔ)能技術(shù)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，這樣，就能做到使其優(yōu)劣勢(shì)互補(bǔ)，更好的服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)。

3.3 對(duì)于空間、時(shí)間、強(qiáng)度分布領(lǐng)域的研究

為了使儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在滿足實(shí)際需要的基礎(chǔ)上，讓它的作用能夠得到充分的發(fā)揮，可以對(duì)于空間、時(shí)間、強(qiáng)度分布領(lǐng)域進(jìn)行分析研究。研究在空間、時(shí)間、強(qiáng)度分布上能夠?qū)λ鶅?chǔ)能量進(jìn)行有效處理和管理的方法，可以開(kāi)拓從事電氣工程工作者們的視野，研究出更多領(lǐng)域的電能儲(chǔ)存技術(shù)的新方法，讓電能儲(chǔ)存技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。

3.4 尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域

如今，在改進(jìn)與完善原有的儲(chǔ)能技術(shù)的同時(shí)，也要重視對(duì)新的儲(chǔ)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在以前原有的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行不斷的改進(jìn)與完善，具有一定的局限性，要想讓儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用的方面更加廣泛，服務(wù)于更多的生產(chǎn)需求中，就要積極尋找新的應(yīng)用領(lǐng)域，這些新的應(yīng)用領(lǐng)域可以是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)研究以及國(guó)防建設(shè)等等。作為我國(guó)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，電能的發(fā)展無(wú)時(shí)無(wú)刻不在影響著整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步，而電氣工程技術(shù)就是輔助電能更好的發(fā)展的主要支柱，而儲(chǔ)能系統(tǒng)的不斷發(fā)展更是強(qiáng)有力的推動(dòng)著整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步，因此，更好的完善儲(chǔ)能技術(shù)在當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域典型應(yīng)用的分析，說(shuō)明了儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于整個(gè)社會(huì)的重要性，對(duì)提高電能存儲(chǔ)技術(shù)與方法提出的一些建議，也得到了廣大從事電氣工程領(lǐng)域工作者們的認(rèn)同與采納，對(duì)社會(huì)現(xiàn)代化水平的提高起到了促進(jìn)作用。

作者：李耀輝 單位：佛山市順德區(qū)盈順電力工程有限公司