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飛輪儲能電源技術在新能源中的應用

 瀏覽次數:2252 發表時間:2016-01-05


僅以風能為例,中國風能儲量很大、分布面廣,僅陸地上的風能儲量就有約2.53億千瓦。近幾年來,中國的并網風電迅速發展。截至2011年3月中旬,我國風電累計裝機容量達4450萬千瓦,風電建設的規模居全球之首。這也意味著中國已進入可再生能源大國行列。中國風力等新能源發電行業的發展前景十分廣闊,預計未來很長一段時間都將保持高速發展。

在我國風電建設規模高居世界第一的同時,風電并網問題卻始終制約著我國風電的發展。我國風電裝機容量中仍然有近三成風電沒有并網。這是由于風能隨機性和間歇性的特點,造成風電機組的出力頻繁波動,從而風電場的出力可靠性也差,風電比重過大,會使電網的調頻、調峰壓力加大,因此,風電場大規模的并網接入對電力系統的運行帶來一些新問題。

光伏發電、風力發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,使得可再生能源電廠不可能像其它傳統電源一樣制定和實施準確的發電計劃,這給電網的運行調度帶來巨大壓力。同時,可再生能源的大規模接入所帶來的局部電網無功電壓和頻率問題、電能質量問題等等也不容忽視,會對電網調峰和系統安全運行帶來顯著影響。研究表明,如果風電裝機占裝機總量的比例在10%以內,依靠傳統電網技術以及增加水電、燃氣機組等手段基本可以保證電網安全;但如果所占比例達到20%甚至更高,電網的調峰能力和安全運行將面臨巨大挑戰。

儲能電源技術在很大程度上解決了新能源發電的隨機性、波動性問題,可以實現新能源發電的平滑輸出,能有效調節新能源發電引起的電網電壓、頻率及相位的變化,使大規模風電及太陽能發電方便可靠地并入傳統電網。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波動。可實現對電網的調峰功能,從而替代水力、燃氣發電廠,為電網運營商創造更可靠的供電系統。由此可見,飛輪儲能電源技術能夠提高電網對可再生能源的接納能力。

中國國家電網公司規定了風電場1 m i n 和10min的功率變化率,該變化率與風電場的裝機容量有關,如小于30MW的風電場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電和風力發電所固有的隨機性、間歇性、不可控性的特點對并入傳統電網所帶來的弊病是完全可行的。


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