新能源電力系統中的儲能技術

王嘉琛 張海鋒

1 青島理工大學 山東 266000 2 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院 吉林 130000

引 言

當前我國新能源應用范圍逐漸擴大，對于電力領域的發展有著直接的影響，而可再生資源在應用中因為存在間歇性、不穩定性等不足之處，導致其應用受到極大的限制。為了能夠更好的消除這一方面的問題，應該在新能源技術中應用儲能技術，把不穩定的能源直接轉化成為可控新能源的形式，以更好的發揮出其在電力能源中的使用效果。

1 儲能技術的分類概述

電能能夠轉變為化學能、機械能等形式，可以進行儲存使用。根據轉化方式的不同，基本上可以分成化學、機械、相變、電池等幾種儲能方式。機械儲能為抽水儲能、空氣儲能等；電化學能為鉛酸儲能、鋰離子儲能、液流儲能等；相變儲層就是通過儲熱的形式可以物質進行轉化，然后可以吸收熱量，夏季蓄熱、冬季蓄冷，并且將這些儲存的能源直接轉化成為其他季節所使用的能源，有效的改善人們的生活方式。

從我國電網研究中心獲悉，當前，在我國已經有江蘇沿海、甘肅和吉林等區域，建立了達到10個千萬千瓦級別的風電基地。

2 新能源電力系統中儲能技術的主要作用

（1）新能源電力系統的主要優勢就是可以達到安全穩定運行，對于電力系統運行情況來說，儲能技術可以滿足多種條件的使用，能夠實現系統瞬時功率的改善，使得其達到平衡性的要求，保證電力系統運行更加穩定。

（2）新能源電力系統中加入了快速響應儲能技術之后，能夠提高能源利用率，并且把多余能源重復吸收，使得整個系統運行達到安全穩定的效果。

（3）該系統直接安裝到電力系統內，能夠實現大容量壓縮空氣與抽水儲能，然后達到系統優化配置，系統的運行效率更高，且能夠產生更高的經濟效益與社會效益，給人們提供充足電力供應。

3 儲能技術在新能源電力系統應用過程中的主要問題

由于新能源在具體使用的過程中，具備隨機性、波動性等缺陷問題，因此會導致系統難以穩定的工作。比如對于電網運行薄弱的區域，新能源這些的缺陷會使得整個系統難以正常的運行，電壓也極為不穩定。因此，技術人員要投入更多的精力研究出先進的儲能技術，能夠達到系統的使用需要，使得供電質量得到提升，可以全面的使用新型能源，推動電力技術的全面進步。

4 儲能技術在新能源電力系統中的應用

新能源系統中加入儲能新技術之后，可以使得其應用質量得到提升，下面將具體分析目前的儲能技術在新能源系統內使用的狀況。

4.1 儲能技術在光伏并網中的應用

系統瞬時功率平衡水平問題是當前光伏發電系統中面臨的主要問題，在該系統內加入儲能技術，可以更好的消除該問題。光伏并網負載功率脈動形勢下，能夠通過儲能技術達到無源并聯儲能技術的使用，保證蓄電池的充放電更滑的順暢，系統運行更加高效。此外，通過混合儲能系統可以進行新能源系統的瞬時功率平衡性處置。與之對比來說，應用超級電容可以達到更高的功率密度數據，磷酸鐵鋰電池的儲能密度也更高，再將二者有效的融合之后，采取科學合理的布置結構形式，能夠最大限度內發揮出該系統的組成性能。

4.2 儲能技術在風能電力系統中的應用

風電系統運行的穩定性主要是受到風電出力可控性的影響，在風力發電儲能系統中，通過全面的提升風電處理平滑性方面，可以更好的提升風力發展的控制能力，而在該系統中加入串并聯的超級電容儲能結構，可以更好的消除電力波動。從仿真實驗數據中分析可以發現，串并聯的超級電容器儲能系統可以保證風電出力更加的平滑，也能夠消除電壓下降、風力不穩定性等負面的因素，從而可以確保系統運行更加穩定。此外，飛輪儲能裝置中加入永磁同步風電機組，可以更好的實現頻率數據的管理和控制，確保機組的輸出功率達到穩定性的要求，實現全面高效的運行控制，外部電力系統運行也更加的高效與穩定性。

5 儲能技術的應用前景

儲能技術應用前景主要指的是在新能源全面應用的基礎上可以全面的實現電能質量的提升，保證電力系統運行更高價的安全與穩定。從當前的實際情況來分析，儲能技術研究主要是從以下的幾個方面出發：

（1）新能源并網中的儲能技術更具多樣性，在應用的過程中還需要考慮到其系統的協調性，要有效的保證各個系統可以穩定的連接起來，加強各種應用策略的研究。具體的研究方向就是解決如何材料處理參數的變化和系統干擾的影響，可以達到自適應的要求，避免存在不確定的問題，能夠打動邏輯自動控制。

（2）對于高密度、高功率的復合儲能系統使用范圍也更加的廣闊，但是在具體應用的過程中要采用先進的處理措施以消除并網的問題，比如超級電容與蓄電池復合系統的全面應用，可以使得系統更具協調性，系統性能更高，這是未來研究重點。

（3）多種形式能源的轉換也是未來研究的重點，必須要保證能源轉換更加的高效、高質，且實現大容量、低成本的轉換，滿足人們用電的需要。

6 結語

綜上所述，本文主要分析目前的儲能技術，并且掌握儲能技術在具體應用中的一些實際操作問題，總結出為何在系統的運行中容易出現這些問題，針對實際情況總結出一些有效的處理措施，并且掌握未來的研究重點，希望可以完善儲能技術在電力系統中的應用，提高系統運行質量和效率，促進人類的發展和進步。