淺析新能源儲能技術在發電中的應用

孫銀魁

（中電投新疆能源化工集團哈密有限公司，新疆哈密　839000）

淺析新能源儲能技術在發電中的應用

孫銀魁

（中電投新疆能源化工集團哈密有限公司，新疆哈密839000）

由于風能、太陽能、海洋能等多種新能源發電受到氣候和天氣影響，發電功率難以保證平穩，而我們知道電力系統要求是供需一致，電能消耗和發電量相等，一旦這平衡遭到破壞，輕則電能質量惡化，造成頻率和電壓不穩，重則引發停電事故，為了解決這一問題，在風力發電、太陽能光伏發電或者太陽能熱發電等新能源發電設備中都配備有儲能裝置，在電力充沛時，多余電力可以儲存起來，在晚上、弱風或者超大風發電機組停運或者停運機組過多，發電量不足的時候釋放出來以滿足負荷需求。本文將就現今的儲電技術的應用進行簡要的分析，以期對今后的發展有所幫助。

新能源儲電技術應用

對于大多數的可再生能源如太陽能、風能、潮汐能等，其發電具有不均勻性和不可控性，輸出的電能會隨時發生變化。受到外界的光照、溫度、風力等的影響時，微電源相應輸出的能量就會發生變化，為了提高大電網運行的安全性和穩定性，需要在分布式發電設備中配置儲能裝置，由此就需要研究儲能技術在微電網中的應用，來確保系統的安全穩定。那么，當這些能源轉化為相應的電能后，應該利用怎樣的儲能技術來進行更好的儲存能量。新能源的利用越好對今后的的人類的發展越有利，可以使我們可是我們可持續健康的發展。

1　新能源儲電技術的簡述

目前儲能主要分以下四大類型：第一，機械儲能；第二，電磁儲能；第三，化學儲能；第四，相變儲能。

電能儲存技術有著三大主要的類別，即物理儲能、化學儲能和電磁儲能三個技術類別。物理儲能技術中含有有抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能技術，也是一種間接儲存能量的辦法，但是其對于環境的要求較高，雖成本低廉，但也很難進行廣泛應用。化學儲能包括超導儲能、超級電容儲能、高密度電容儲能，電化學儲能，以電池為主，有鉛酸、鎳氫、鋰離子、液留。化學儲能與電磁儲能因為布置相對方便，所有具有較大應用前景，目前比較多的是鉛酸，瀝青也有一部分，以前的電動汽車里用的比較多，現在電力系統中有推廣價值的是全釩液流，發展比較快的是鋰離子電池，主要是電動汽車的拉動作用［1］。

我國相比于儲熱技術，近年來更多的發展方向是風力發電和太陽能電池板的儲電技術。這是由于儲電技術對于市場的應用具有較大的前景，新能源發展與電動汽車行業都對儲電技術的要求較高。而對于風力發電和太陽能電池板的開發利用來積累相應的經驗。此外儲電項目的投資較光熱電站相比低廉很多，而且還可獲得項目方的批準［2］。

2　儲能在新能源發電中的典型應用模式

電池儲能系統的組成，大概有四部分：儲能本體，常說的單體電池，一般要加電池管理系統，可以大大提高電池成組以后的運行壽命，通過控制裝置，把直流電變成交流電，最高層還有儲能監控系統。電池儲能系統的集成，以長壽命大容量電池單體為基礎，高效管理技術為依托的標準電池模塊，標準化可擴展的儲能并網模塊設計，大規模儲能電站系統集成，滿足不同應用場合的需求，經過這幾年的發展，主要走模塊化和標準化技術路線，兼容性非常好。

電池儲能系統的典型應用，目前，在低壓400伏以下主要是按功率等級接入低壓400伏電網，按照2-4小時進行配置。接入方式，通過并網開關柜直接接入400V低壓電網，通過生涯變單元接入10kV或35kV電壓等級，功率等于在200kW-1MW，時間是2-4小時。

3　儲電技術在新能源發電中的應用

儲電技術已經成為電力系統中從發電到最后的廣大用戶的使用過程中非常重要的一部分，為維持電力需求儲能技術在新能源領域有以下方面的應用：

（1）儲能在新能源發電中的作用，平滑波動，跟蹤計劃，調峰填谷。

（2）儲能在新能源發電中的系統優化設計，主要是兩種方式：分布式和集中式。新能源發電應用中儲能系統的選型分析，一般主要從以下幾方面考慮：一是技術需求；二是生命周期內的效率和成本，采用凈現值計算方法，鈉硫電池儲能系統在減少風電預測與實際出力之差應用場合的成本/效益分析。新能源發電應用中儲能系統的容量配置優化，用于平滑風電場輸出功率波動的儲能系統容量配置優化算法。

（3）新能源發電--儲能聯合運行控制技術，跟蹤計劃出力，儲能跟蹤計劃口頭策略是實時補償風光儲聯合發電實際功率與發電計劃建的差值，根據當前的電池功率與電池剩余容量反饋值，確定儲能系統的最大工作能力，并向調度端上發當前允許使用容量。系統調頻。

（4）微電網中應用。第一，儲能在微電網中的作用，并網運行時候，系統正常運行時，儲能系統、光伏發電、風力發電并網運行，儲能提供的作用主要是平滑風電和光伏的波動。孤島運行系統儲能系統具備黑啟動功能，為微電網提供電壓和頻率支撐，PCS是關鍵設備，提供低壓型控制方式。混合模式，既可以并網運行，也可以離網運行。第二，混合儲能在微電網中的應用技術，目前，儲能主要分功率型和能量型，功率型主要特點是循環壽命比較長，可以大功率充放電，能量型的循環壽命相對來講比較小，主要是小功率放電，通過兩種不同方式的混合可以大大延長儲能循環壽命，可以提高整個儲能系統的經濟效能。第三，含儲能的微電網運行控制技術，對含有按儲能單元的微電網整體控制策略為主從控制策略。

4　結語

在當今人們環境保護意識的不斷增強，對于新能源的開發利用也投入了更多的關注度，新能源的發展不但找到了解決常規能源危機的新方向，也對今后環境的改善有著極大的益處。對于新能源的開發與利用過程所存在的問題，經過多方面的研究與探討，雖對于新能源開發中遇到了諸多的困難，對于其中的電力儲能新技術的開發與應用提出了新的困難，但今后通過技術的革新對現有發展的瓶頸也會有所突破。

［1］李建林，田立亭，來小康.能源互聯網背景下的電力儲能技術展望［J］.電力系統自動化，2015，12（23）：15-25.

［2］鄧維，劉方明，金海，等.云計算數據中心的新能源應用：研究現狀與趨勢［J］.計算機學報，2013，03（03）：582-598.

［3］李瑞，張蕊.保定市新能源企業自主創新能力研究［J］.產業與科技論壇，2013，08（17）：37-38.

［4］鄧齊政.儲電于民互補儲電于網——發展分布式儲能系統的意義［J］.儲能科學與技術，2012，02（02）：144-145.