儲能技術在電力系統中的應用探討

摘 要：隨著我國電力系統的不斷發展和完善，儲能技術在這之中所起到的作用越來越重要。具體來說，儲能技術包括間接儲能以及直接儲能兩個部分，能夠在能量管理以及保證電力系統整體的穩定性方面發揮獨特的作用，具有較為良好的發展前景。

關鍵詞：儲能技術；電力系統；電力能源

隨著電力能源的應用越來越廣泛，我國家人民生產力不斷提高，科學技術不斷發展，對于電力能源的需求力度也在不斷加大。在此種背景下，對于電力能源的需求量也在不斷提高，但電力能源的生產以及使用并不能做到完全同步，這就對電力能源的儲能技術提出了新的要求。在電力系統進行生產以及運輸的過程中，都需要廣泛應用到儲能技術和系統，時刻進行充電蓄能以及放電供能的作用，但是若儲能技術的水平不到位，在此種過程中容易造成電力資源的流失，因此儲能技術在世界各國受到了較為廣泛的重視。我國也對儲能技術的重視程度不斷提高。

一、儲能技術的類型

1.直接儲能

直接儲能，就是通過利用電場等形式進行能量儲存，其中包括超級電容器以及超導磁儲能。超級電容器利用裝置中的由特殊材料制成的電解質進行能量儲存，此種材料相對于普通普通電容器具有耐壓能力更強，功率密度更高等優點，對于維持電網系統的穩定性具有較為突出的作用；第二種就是超導磁儲能裝置，此種裝置由于超導體的特殊性，電阻幾乎為零，儲能的有效時間較長，能量返回率一般較高并且能量釋放速度較快，能夠在一定程度上抑制電壓波動，維護電網系統的穩定性。

2.間接儲能

與直接儲能不同，直接儲能是通過直接儲存電能的方式儲存能量，而間接儲能則是將電能通過一定方式進行轉化并進行儲存。具體來說，間接儲能通過將電能轉化為機械能或者化學能進行儲存，裝置類型大致包括以下幾種。

第一種，抽水蓄能，抽水蓄能也是在電力系統中應用較為廣泛的一種能量儲存技術，儲存量較大，并且能夠起到一定的平衡電力能量供應量的作用，即削峰填谷。

第二種，壓縮空氣儲能，此種儲能技術的單體儲能量較大，工作效率較高，能夠做到長期高效地儲存電能，并且電能損耗率較低。由于壓縮空氣儲能方式的特殊性，其經濟效益以及經濟性能一般強于抽水蓄能，能夠做到模塊化構建，具有抽水蓄能不具備的優勢。

第三種，飛輪蓄能，與前兩種相對靜態的儲能方式不同，飛輪蓄能是通過對飛輪狀態進行調節，不斷校正飛輪轉速以實現與電網電能能量交換的裝置，飛輪蓄能的瞬時功率較大并且相對前兩種蓄能方式更為生態環保，符合當今可持續發展的主題，最為重要的是，飛輪蓄能的使用年限一般較長，能夠長時間投入使用，這就在一定程度上節約了電能儲存的成本。

第四種，電化學儲能，此種儲能方式較為靈活，能夠根據不同的情況進行資源配置，盡管目前應用程度較低，但發展前景較好，適合電力系統較為分散的情況使用，并且與小容量儲能裝置具有較高的適配性。

二、電力系統中儲能技術的相關應用

1.通過儲能技術進行能量管理

隨著我國社會的不斷發展，城市鄉村對于電能的應用越來越廣泛，總體上電能需求量越來越大，但仍舊存在著較為明顯的電能負荷的峰值差異，不同時期不同時間段，受到種種因素的影響，對于電力資源的具體需求量也不盡相同，這就意味著單純穩定生產一定電力能源以供生產生活使用并不能完全適應經濟社會的發展要求，甚至在一定情況下由于電力供應不足會制約著經濟的進一步發展。在此種情況下，電力生產和配送的任務也就更為艱巨，需要根據電力能源在不同時期的使用情況不斷調整電力能源供應，做到削峰填谷。具體來說，為了滿足用電高峰時段的電力能源需求，可以將高效儲能裝置大規模投入使用，不斷提高對于電力能源的利用率，充分利用電力設備，盡可能地減小不同時期用電量的差異，從而平衡供電量，維持供電系統的穩定。

2.有效提高供電以及電力系統的穩定性

從根本上來說，電力系統的平穩運行是的整體電力系統供應的有效保證，在此種電力系統的運行過程中，會受到外界條件的影響，對供電工作造成一定的干擾，從而出現供電不穩定的情況，甚至會出現安全事故。通過應用儲能技術，能夠較為有效地解決此種問題，抑制供電系統的波動，保證供電的穩定性。

3.進一步提升電網的兼容性

隨著經濟社會對于電力能源的需求量越來越大，僅僅依靠傳統發電以及供電方式不能夠完全滿足電力能源的需要，這就需要將太陽能發電以及風力發電等新型發電方式加以應用和研究，但由于發展水平不高和能源轉化率不高，在此種情況下電力能源的生產穩定性也會受到一定的影響。為了應對此種情況，在條件允許的情況下可以增加儲能裝置，通過建設儲能裝置進行高效的電力能源儲存，通過緩沖的方式避免不穩定的電力能源直接輸送到電網系統中，對電網系統的穩定運行造成影響。通過儲能裝置，能夠使得電力能源系統能夠接納更多的風力發電廠和光伏電站，降低電網系統的調度難度，從而促進電力能源生產的多樣化發展，滿足日益增加的電力能源需求。

4.能夠提供一定的調頻服務

儲能技術不僅僅能夠做到電力能源的儲存，還能夠在電網系統中起到一定的調頻作用，從而優化電力生產的效益。由于電力能源的需求量增加，電力能源的多樣化需求也進一步提高，在此種過程中，儲能技術能夠利用自身的特點，一方面做到電力能源的儲存，另一方面能夠在電力調頻領域發揮獨特的作用，能夠祈禱抑制電源波動以及符合波動的作用。在當今世界，美國在此方面的工作是較為成熟可靠地，并且收到了較為廣泛的匯報，需要我們加以學習和借鑒。

三、結語

隨著電力系統的不斷發展，以及電力行業整體發展水平的不斷提高，發展模式不斷健全，在經濟社會的高速發展的情況下，對于電力能源的需求量以及應用的要求也在不斷提高，儲能技術也隨之得到了更為廣泛的應用和發展，在電力系統內的應用范圍不斷擴大。這在一方面促進了儲能系統新技術的發展，另一方面也對儲能技術提出了更高的要求，促進其符合電力能源系統的可持續發展。但就我國目前的電力能源以及儲能裝置發展現狀而言，仍舊存在較多的問題，例如電力儲能技術的功率震蕩等，需要我們專家學者予以重視并積極解決，才能促進我國電力能源系統以及儲能系統的長遠健康發展，提高其自身的經濟效益、環境效益和社會效益。

參考文獻：

[1]國家電網公司“電網新技術前景研究”項目咨詢組. 大規模儲能技術在電力系統中的應用前景分析[J]. 電力系統自動化， 2013， 37（1）：3-8.

[2]李勇， 劉俊勇， 胡燦. 超導儲能技術在電力系統中的應用與展望[J]. 四川電力技術， 2009， 32（a01）：33-37.

[3]方彤， 王乾坤， 周原冰. 電池儲能技術在電力系統中的應用評價及發展建議[J]. 能源技術經濟， 2011， 23（11）：32-36.

作者簡介：

徐偉，出生年月：1984年10月19日，性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：天津市，當前職務：無，當前職稱：中級，學歷：本科，研究方向：電力系統.