电网调峰新技术策略试论.pdf

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1、电网调峰新技术策略试论,电网调峰新技术策略试论张秀彬上海交通大学摘要本文通过对常规调峰机,根据目前国外最新大容童储能组性能的分析技术一,提超导磁储能技术发展及最新研究状况出在我国发展技术的,。重要性和必要性并提出了一种理论设计方案关镇词超导磁储能麦斯纳效应完整反磁性墓勃斯自由能引言由于电网负荷随时间分配的不平衡,为确保电网的稳定运行,调峰机组就成了网络中必不可缺少的配备,““,以起到削峰填谷的作用我国目前已经使用的调峰机组主要仅局限、。于进口火电调峰机组燃气轮机调峰机组和抽水储能电站三大类,。随着超导体技术及其相关技术的迅速发展一种新的储能技术正被人们

2、所注视这就是超导磁储能技术。从理论上分析及有关试验说明,这将是可以替代上述三大类调峰。机组中的任何一种而作为最为节能和不污染环境的电调峰装置本文即对其与电网调峰。之技术经济关系作一论述、常规调机组的基本性能就目前我国的调峰装备情况看,常用的调峰机组主要有进口火电调峰机组、燃气轮机‘。,调峰机组和抽水储能电站在工业发达的大城市主要采用前两种调峰装置后者目前主。,要为核电站所配备同时离不开水资源丰富的地区这三种调峰装置的性能差异较大。。限于目前的技术经济状况往往并存于同一电网而互为补充其基本性能如表所列表常规调峰机组基本性能比较表调峰电源一般单机造价水平固

3、定运行费用可变运行费用最低技术调峰速度容量元元·年元出力进口火力调峰机组一燃气轮机调峰机组抽水储能电站一。注费用按年标准价格计第十二卷第二期能源研究与信息从表可以看出论造价与固定运行费用,进口火电调峰机组最高,其次属燃气轮机,,而进调峰机组论最低技术出力燃气轮机调峰机组与抽水储能电站较优口火电抽峰机,。,组最次论调峰速度也是后两者较优比较燃气轮机调峰机组与抽水储能电站前者有,,。环境污染后者则受地理与水源限制且建设周期较长根据对我国华东电〔’,网年夏季高峰典型日运行工况的预测和模拟计算若系统,系统总配备率为其中热,的可靠性指标要求为天年备用率为则系统的

4、最高负荷为,负荷率,日最小负荷与最大负荷之比为,峰谷差将达,,,到若按此计算对配备单一机型的调峰机组其所需配备的调峰机组。总功率及其造价如表所列表华东电网年调峰机组容及造价预测表调峰电源进口火电调峰机组燃气轮机调峰机组抽水储能电站装机容量总造价亿元、,正是由于火电调峰机组燃气轮机调峰机组的造价和对环境的污染川抽水储能电站又面临建造周期和选址的苛刻,世界工业发达国家很早就开始着眼除上面所述三种调峰机组,。以外的其它形式的调峰装置如压缩空气储能等随着超导材料与技术的实质性进步,自年代始,工业发达国家即已开始对超导磁储能技术开展研究,目的是将其作为电网运行的

5、稳定器以求部分或全部代替火电调峰机组和燃气轮机调峰机组,最终达到大。,,幅度降低烟气对大气污染的目的同时由于的不受水源及选址的苛刻限制可、。使核电站的规划建造不受能否配合建造抽水储能电站而制约、“技术研究状况所谓超导磁储能即利用超导材料制作成超导螺旋管,让其处于相应低温下,。,呈现出超导状态通过与其连接的功率调节系统将电网中过剩的电力转换成直流电以。,又可磁场的形式存储于超导螺旋管中当电网出现峰荷而使系统电力不足时通过功率调节系统的逆向输送将存储于超导螺旋管中的电能或者说磁能转换成交流电送入电。,、网系统结构概括地说就是由超导螺旋管功率调节系统和制冷装

6、置等三大部分。组成的·。超导体最早是由于年将高纯度汞处于时。出现零阻现象而发现的但是将超导体作为一种储能技术的研究工作则始于年代后。,期在这近三十年的时间时里超导磁储能系统的研究一直是电力系统应用超导技术的,,热点尤其是在年代后期和年代初由于高温超导材料的研究已取得实质性的进,。展使得这一领域的研究工作显得方兴未艾计划较为庞大且研究工作较为系统性的要。,数美国年代初威斯康星大学和洛斯阿拉莫斯国家试验室能源室即已制定并开展了。,。研究的计划年代初电力研究学院对的实用性做了技术经济分析,电网调峰新技术策略试论,,美年国能源部和波耐维尔电力局联合在美国西部电

7、力系统上测试了一个的。机组对太平洋电力网负荷波动的抑制性能闭年代中期美国防部对技,’,、、术发生兴趣并将其拟定陆军基地防御系统的电力脉冲源〕并着手设计安装试验了。一个一的技术模型其目的在于①论证将系统用于商业电负,荷调峰及系统稳定的可行性②评估用作陆军基地防御系统电力脉冲源的可行性以便开发一,。一个容量为并具有高达放电能力的系统,日本,,继美国之后瑞士加拿大和英国等西方国家先后均对技术开展了实验。。研究表列出若干典型的实验室装置的规模及其基本技术参数表若干典型的实验室装里的规模及其基本技术参数国家储能总量可用能量残余能量最大放电功率操作电流最大线圈电压

8、最大操作温度美国‘、美国美国〕瑞士,〕树。注衣中空格衡缺资料目前对技术的研究基本上分为①超导材