鎮江科信動(dòng)力系統設計研究有限公司

          飛輪儲能電源技術(shù)在新能源中的應用

          瀏覽次數:2443 發(fā)表時(shí)間:2017-01-05


          僅以風(fēng)能為例,中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣,僅陸地上的風(fēng)能儲量就有約2.53億千瓦。近幾年來(lái),中國的并網(wǎng)風(fēng)電迅速發(fā)展。截至2011年3月中旬,我國風(fēng)電累計裝機容量達4450萬(wàn)千瓦,風(fēng)電建設的規模居全球之首。這也意味著(zhù)中國已進(jìn)入可再生能源大國行列。中國風(fēng)力等新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊,預計未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展。

          在我國風(fēng)電建設規模高居世界第一的同時(shí),風(fēng)電并網(wǎng)問(wèn)題卻始終制約著(zhù)我國風(fēng)電的發(fā)展。我國風(fēng)電裝機容量中仍然有近三成風(fēng)電沒(méi)有并網(wǎng)。這是由于風(fēng)能隨機性和間歇性的特點(diǎn),造成風(fēng)電機組的出力頻繁波動(dòng),從而風(fēng)電場(chǎng)的出力可靠性也差,風(fēng)電比重過(guò)大,會(huì )使電網(wǎng)的調頻、調峰壓力加大,因此,風(fēng)電場(chǎng)大規模的并網(wǎng)接入對電力系統的運行帶來(lái)一些新問(wèn)題。

          光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等綠色新能源自身所固有的隨機性、間歇性、不可控性的特點(diǎn),使得可再生能源電廠(chǎng)不可能像其它傳統電源一樣制定和實(shí)施準確的發(fā)電計劃,這給電網(wǎng)的運行調度帶來(lái)巨大壓力。同時(shí),可再生能源的大規模接入所帶來(lái)的局部電網(wǎng)無(wú)功電壓和頻率問(wèn)題、電能質(zhì)量問(wèn)題等等也不容忽視,會(huì )對電網(wǎng)調峰和系統安全運行帶來(lái)顯著(zhù)影響。研究表明,如果風(fēng)電裝機占裝機總量的比例在10%以?xún)?依靠傳統電網(wǎng)技術(shù)以及增加水電、燃氣機組等手段基本可以保證電網(wǎng)安全;但如果所占比例達到20%甚至更高,電網(wǎng)的調峰能力和安全運行將面臨巨大挑戰。

          儲能電源技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機性、波動(dòng)性問(wèn)題,可以實(shí)現新能源發(fā)電的平滑輸出,能有效調節新能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓、頻率及相位的變化,使大規模風(fēng)電及太陽(yáng)能發(fā)電方便可靠地并入傳統電網(wǎng)。高速飛輪儲能系統可以在瞬間釋放出巨大電力以穩定電網(wǎng)波動(dòng)??蓪?shí)現對電網(wǎng)的調峰功能,從而替代水力、燃氣發(fā)電廠(chǎng),為電網(wǎng)運營(yíng)商創(chuàng )造更可靠的供電系統。由此可見(jiàn),飛輪儲能電源技術(shù)能夠提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力。

          中國國家電網(wǎng)公司規定了風(fēng)電場(chǎng)1 m i n 和10min的功率變化率,該變化率與風(fēng)電場(chǎng)的裝機容量有關(guān),如小于30MW的風(fēng)電場(chǎng)10min最大變化量為20MW,1min最大變化量為6MW。由于飛輪儲能電源系統可以以巨大的峰值電流極高速的充放電,將其用于克服光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電所固有的隨機性、間歇性、不可控性的特點(diǎn)對并入傳統電網(wǎng)所帶來(lái)的弊病是完全可行的。


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