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陈海生:储能技术在现代配电网中的应用

文章来源:北极星智能电网 作者:未知 点击:次 时间:2012/10/25 9:05:35 转载:

       2012年9月27日,由北极星电力网主办、北极星智能电网在线承办的“2012年智能配电网及其关键技术研讨会”在北京正式召开,本次会议得到中国科学院工程热物理研究所及华北电力大学MBA大力支持。会上,中国科学院工程热物理研究所科技发展处处长陈海生关于储能技术在现代配电网中的应用作了精彩的发言。据北极星智能电网在线记者透露,他重点向我们传递了这样一个信息:“储能技术在电网中的地位举足轻重。各种储能技术都存在自己的利弊,我们应该掌握利用好不同的储能技术,发挥其优势,获得最大的效益。”

       一、储能概念

      储能是指通过介质或设备把能量以某种形式存储起来,在需要时再以特定的形式释放出来的过程。

      二、储能作用

       储能被称为电力行业的第六价值链,将改变电力系统运行和管理模式,开拓电力系统发展的新增长点。储能技术是智能电网建设的重要组成部分,渗透于电力系统的发电、输电、变电、配电、用电的各个环节,美国电力存储协会(ElectricityStorageAssociation)总结了储能在智能电网中的应用:
 
      发电系统:能量管理,峰荷运行,负荷跟踪,负荷调节

      输配电系统:电能质量管理,稳定性及可靠性提高,缓解电网阻塞,延缓电网投资

      辅助服务:频率控制,旋转备用管理,备用容量管理,长时期备用管理

      可再生能源:可再生能源发电控制及系统集成,系统错峰发电,可再生能源储备

      电力用户:不间断电源,容量费用管理,分时电价管理,无功及电压支持

      三、几种常用储能技术的介绍及比较

       抽水蓄能

        抽水蓄能电站是一种特殊形式的水利发电系统。该系统集抽水与发电两类设施于一体,上、下游均设置水库,在电力负荷低谷或丰水时期,利用其他电站提供的剩余能量,从地势低的下水库抽水到地势高的上水库中,将电能转换为位能;在日间出现高峰负荷或枯水季节,再将上水库的水放下,驱动水轮发电机组发电,将位能转换为电能。抽水蓄能电站是目前最成熟的,应用最广泛的大规模储能技术,具有容量大,寿命长(经济寿命约50 年),运行费用低的优点。可为电网提供调峰、填谷、调频、事故备用等服务,其良好的调节性能和快速负荷变化响应能力,对于有效减少新能源发电输入电网时引起的不稳定具有重大意义。
 
       但是,抽水蓄能电站的建设也受到一些条件的限制。例如在站址的选择上需要有水平距离小、上下水库高度差大的地形条件,岩石强度高、防渗性能好地质条件,以及充足的水源保证发电用水的需求。另外还有上、下水库的库区淹没问题,水质的变化以及库区土壤盐碱化等一系列环保问题需要考虑。
 
     20 世纪50 年代到20 世纪80 年代,以美国、日本和西欧各国为代表的发达国家带动了抽水蓄能电站的大规模发展。然而,从20 世纪90 年代到现在,除日本外,美国和西欧各国都放慢了抽水蓄能发展的速度。
 
     对我国来讲,抽水蓄能的发展呈现以下特点:

        (1)我国的抽水蓄能电站近20 年得到了快速发展,到2010 年底,投产装机容量达到16345MW,跃居世界第三;在建装机容量达到12040MW,居世界第一。但抽水蓄能电站装机容量占我国总装机容量的比例还比较低。
 
      (2)施工技术达到世界先进水平,大型机电设备原来依赖进口,经过近几年的技术引进,消化和吸收,基本具备了生产能力。

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