鉅大LARGE | 點擊量:1222次 | 2020年07月08日
儲能行業(yè)是否面對電池電能質量問題?
2014年以來隨著電池成本的下降,儲能行業(yè)的發(fā)展日趨漸盛。電池作為化學儲能的載體,其技術的革新有利于儲能行業(yè)在市場中的應用普及,然而解決了電池材料,儲能行業(yè)真的就可以高枕無憂了么?
一、儲能行業(yè)現(xiàn)狀
隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,儲能作為一種新型行業(yè)如雨后春筍版悄然崛起,并成為了新能源領域重要一環(huán)。在國際大環(huán)境下,各國都在為“低碳減排”這一重任貢獻自己的一份力,美國、日本、德國等先進國家都在大幅削減對環(huán)境造成嚴重污染的化石能源發(fā)電,普及應用風能、太陽能等可再生能源發(fā)電,同時大力推進儲能技術在電網(wǎng)中的應用,數(shù)據(jù)顯示,今年全球儲能市場規(guī)模將達25億美元。從整體來看,風光電站、分布式及微網(wǎng)發(fā)電、調頻輔助服務等對儲能均需求巨大。目前我國正面對產業(yè)升級與經濟轉型,未來將有大量高新技術產業(yè)涌現(xiàn),對電力質量的要求也將隨之提高,這些都為儲能行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了新的機遇。
圖1
二、儲能行業(yè)面對的問題
雖然發(fā)展形勢良好,儲能行業(yè)仍面對諸多問題。首先是政府的大力支持,就我國而言,雖然黨和國家高度重視儲能產業(yè)發(fā)展,2014年十一月十九日,國務院辦公廳公布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》確立了儲能為9個重點創(chuàng)新領域之一,大容量儲能為20個重點創(chuàng)新方向之一。但由于沒有頒布產業(yè)界期望的儲能產業(yè)扶持政策,儲能產業(yè)始終不溫不火。
當然打鐵還需自身硬,政府的支持是一方面,其次最重要的還是技術攻關,如何通過高效的方式得到我們想要的可利用的電能呢?接下來就和大家重點聊一聊。目前電能儲存技術分為三大類:物理儲能、化學儲能和其他方式儲能(如電磁儲能、相變儲能等)。相比物理儲能,化學儲能的應用場景更為廣泛;相比超導儲能等新興技術,化學儲能技術產業(yè)化應用更為成熟。因此,化學儲能成為各國儲能產業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新的重點領域,而化學儲能的創(chuàng)新不可防止的就要研制新的電池材料,其大量使用UpS電池及逆變器所帶來的電能質量問題日益嚴重,如諧波、閃變、電壓暫升暫將、不平衡等等,其中諧波問題較為凸顯。
圖2
出現(xiàn)諧波的重要原因就是UpS電池的使用,UpS電池已成為化學儲能的關鍵性技術,其相對電網(wǎng)而言是一個非線性負載,在工作時會出現(xiàn)大量諧波。以配置6脈沖整流器的UpS為例,其輸入功率因數(shù)一般為0.75左右,諧波大于30%。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低,導致電氣設備過熱、出現(xiàn)振動和噪聲,并使絕緣老化,使用壽命縮短,甚至發(fā)生故障。同時引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量放大,致使電池燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作,使電能計量出現(xiàn)混亂。關于電力系統(tǒng)外部,諧波對通信設備和電子設備會出現(xiàn)嚴重干擾。由此可見關于諧波等電能質量問題,不容忽略,我們通過先進的技術存儲了大量的能量,卻不能使用,豈不徒勞無功?
圖3諧波危害圖
二、準確捕獲電能質量問題
由此不難發(fā)現(xiàn)儲能行業(yè)所帶來便利的同時,電能質量問題也必須得到相應的重視,相關的產品和技術正在應用,廣州致遠電子自主研發(fā)的電能質量分析儀E6500非常適用于新能源行業(yè),如風能行業(yè)、光伏行業(yè)、核電能源、生物質能、電動汽車等行業(yè),它可以捕捉故障現(xiàn)場的諧波、電壓波動、閃變、功率和三相不平衡等常見的電能質量問題,為智能電網(wǎng)、新能源、電氣化鐵路和大型工業(yè)用戶供應電能質量方面的性能評估和治理決策。E6500自帶獨有的逆變器檢測功能,直接測量逆變器轉換效率,同時支持單向/三相逆變器可測直流電壓、電流、功率、紋波電壓,可測交流電壓電流有效值、頻率、視在功率、有功功率等參數(shù)。
圖4某現(xiàn)場實測電流波形
同時E6500支持10分鐘原始采樣點錄波功能,對數(shù)據(jù)進行無縫記錄,支持50/60Hz工頻錄波,然后通過上位機軟件進行二次分析。如圖所示為錄波功能測量的電壓諧波畸變率圖。
圖5電壓諧波畸變圖
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