新能源并網及儲能技術分析

張冬 王峰

摘? 要：隨著科學技術的進步以及社會經濟的發展，促使現階段對于清潔能源的使用較為普遍和廣泛。不可再生能源對于環境的危害較為嚴重，為實現高效的長時間推動社會發展，社會的發展需要眾多的能源作為支撐動力，為保證對能源的可持續性使用，近幾年人們將注意力集中在新能源的開發過程中。本文對新能源分布式電源類型進行分析，通過新能源分布式電源并網對配電網的干預性、儲能技術等方面做以深入探討，希望能為相關人士提供有效參考。

關鍵詞：新能源并網? 儲能技術? 飛輪儲能? ?分析

中圖分類號：TM721? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）08（c）-0023-03

Abstract： With the progress of science and technology and the development of social economy， the use of clean energy is more common and extensive at this stage. The harm of non renewable energy to the environment is more serious. In order to achieve efficient and long-term social development， social development needs a lot of energy as the supporting power. In order to ensure the sustainable use of energy， people have focused on the development of new energy in recent years. In this paper， the types of new energy distributed generation are analyzed， and the intervention of new energy distributed generation on distribution network， energy storage technology and other aspects are discussed in depth， hoping to provide effective reference for relevant people.

Key Words： New energy grid connection; Energy storage technology; Flywheel energy storage; Analysis

1? 新能源分布式電源類型

分布式電源本質上是指可以契合負荷周圍用電量，采用就近原則的方式接入到相對應的低壓配電網內部電源，自身的裝機規模較小，會在新能源的輔助之下，產生全新的清潔能源，穩定的供電狀況，不僅保證電網運輸電力的穩定性和高效性，同時也可以保障當地的經濟運行質量，減少對環境的壓力。使用分布式的電源以及自身具備穩定負荷就會在后期形成一個微網，在制定的條件之下能夠承受大電網調整干預孤島運轉，降低電網內部存在的安全隱患。現階段并網分布式電源會涉及風力發電、太陽能光伏發電等[1]。

1.1 風力發電

是借助風力帶動內部的葉片轉動，通過齒輪箱變速的調控方式輔助當前的發電機運轉質量和效果，促使風能能夠被直接轉變為電能并進入到電網內部，是一類除去水電之外的技術，運作較為科學、前期運行成本較少、整體開發效果較為良好和優質的一類可再生能源，現階段其自身的優勢較為明顯，已經在全國的范圍內實現大面積的運用。

1.2 太陽能光伏發電

太陽能光伏電池是使用半導體性質的材料，在太陽的日照作用下會出現能量較強的光電反應，利用單體電池串并聯的方式會生成列陣，有助于將太陽能直接轉變為直流電，并將其存儲在相對應的蓄電設備內部，之后依照負荷的實際需求，在并網逆轉設施的幫助之下，可以將直流電轉變為交流電，并可以投入在日常的使用過程中。采用此類新能源技術的光伏輸出效果受到太陽日照效果和當地的溫度浮動狀況干預性較強。光伏發電可以不采用大量的燃料作為生產代價，整體污染性較低，可以不受時間和空間的約束，強化整體的電網調度效果，總體的運作較為合理和安全，后期的維護不需要大量的前期資金投入，整體的運行較為安全和穩定。現階段，國內正在推行光伏扶貧項目，在農村開始使用自發自用的方式，實現余電上網，此類方式有助于全方位的促進當地貧困地區的收入狀況，指導光伏產業可以實現高效的平價上網，是一種性價比較高的長時間運行的發電技術。

1.3 微型燃氣輪機

微型燃氣輪機是一種整體功率效果小于300kW的小型熱力發電設施，通常會運用到天然氣、甲烷、柴油等材料作為核心的燃料。微型燃氣輪機會將空氣做以壓縮處理，之后通過渦輪排氣余熱的方式，實現和燃料的全方位融合之后會產生熱力，并帶動渦輪的工作，保證發電機自身具備較為穩定的電力持續性的供電，此類設施所攜帶的燃料消耗狀況較低，能夠實現多種燃料的配合使用，前期的污染狀況較少，總體投資成本低，后期的遙控質量較為明顯和合理，不僅可以被當做分布式電源，也能夠被充當供電備用的設施運用。現階段，熱電聯供產業在我國的北方地區使用較為頻繁，有利于保障當地的熱能使用效果，減少對環境所造成的壓力，確保當前的電力系統運行質量和效率[2]。

1.4 燃料電池

因為富氫燃料以及相對應的氧化劑會存在較為強烈的化學效果，可以將化學能直接轉變為電能，是燃料電池的主要運行原理。因為電池在工作的過程中內部的電解質會存在多種狀況，現階段核心的燃料電池會分為以下幾種，分別為固體聚合物燃料電池、生物質能燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池以及固體氧化物燃料電池。此類電池內部的能量轉換質量高，自身的適應負荷轉變效果較為明顯，發電性能高效，清潔效果優質，可以減少對環境的污染效果，后期的使用質量高。

2? 新能源分布式電源并網對配電網的干預性

2.1 并網標準

分布式電源并網的運行應當契合前期的總體需求，控制電能的質量、內部的運行功率狀況以及后續的相應狀況，強化并網的同步性。標準化的分布式電源并網總體容量需要限定在合理標準范圍之內，負荷不應當超過25%，并網電網內部的電壓等級降低到380kV時，總體的容量管控需要被限定在200kW上下。一旦并網滲透的整體效果提高之后，工作人員就應當對配電臺區開展調整，緩解在并網過程中所造成的電壓短時間升高和短路的狀況。在并網的環節中需要調控系統的運行質量，分布式電路以及相對應的電壓數值均需要被限定在合理的范圍之內。

2.2 電能質量

第一，電壓閃變，一旦分布式電源因為外界的因素干預以至于脫離電力系統之后，就會對配電網造成較為嚴重的沖擊效果，導致后期會出現電壓閃變的狀況。第二，諧波污染，在此過程中，分布式電源往往是借助電力電子設施和電網相連接，促使電力電子轉換裝置管控分布化電源被投入，并在后期開展系統性的電壓調整過程中，開關元件頻繁動作就會導致后續的諧波會受到干擾。第三，無功有功的調度，在風力發電的種類可以被分為異步電動機、雙饋感應電機以及永磁同步電機三種。在異步發電裝置并網的過程中能夠對電力系統內部產生大量的無功，促使會強化無功的壓力情況，就會在后期的環節中減少并網節點內部的電壓狀況。針對此類情況，應當對電力運行的系統中增加無功效果的改善和調節，延展無功補償設施降低網損效果，有助于保證前期的資本投資。

2.3 潮流分布

電力系統穩定運作的環節中支路潮流會出現單向流動的狀況，開展大范圍之內的分布式電源并網處理之后，潮流分布情況就會轉變為雙向流動。一旦分布式電源的對外輸出功率超過負載的狀況時，少部分的線路就會發生逆向的潮流，產生的電壓越限狀況就會干預到電壓的穩定性。分布式電源的對外輸出功率隨機效果所引起的潮流難以估測，就會導致在后期帶給電力系統運轉以及相對應的調度較多困難，干預到后期的發電狀況。

3? 儲能技術

第一，在抽水儲能的研究中，其可以將電動設施下游的水直接抽離到上游，促使機械能在此情況下內部的勢能就會被直接轉變為電能，因為地質因素以及天氣情況的干預，水力發電是現階段可以實現大范圍的發電行業，經常被使用在當前的電力系統調頻以及負荷高峰存儲的環節中，此類技術當前正在被使用在地下水以及海洋水庫的建設過程中。抽水儲能技術是電力系統中應用較為廣泛的一種儲能技術，在電力負荷低谷期將水從地下水庫中抽到上池水庫，將電能轉化為重力勢能儲存起來，抽水儲能釋放的時間可以從幾個小時到幾天不等，用于電力系統的調峰填谷、調頻、調相、緊急事故備用等。

第二，超導磁儲能，是在低溫狀況下的惰性氣體狀況下運行的超導線圈在內部存儲的電流磁場的能量。此類技術自身體積較小、總體的重量較低、電磁的反應效果較為迅速，優勢較為明顯，現階段正在被普遍使用在電力系統的運行環節中，但是此類技術還正在研究過程中。

第三，飛輪儲能。飛輪儲能是指利用電動機帶動飛輪高速旋轉，將電能轉化為動能存儲起來，并在需要的時候利用飛輪帶動發電機發電。其原理來自于復合材料技術和超導磁懸浮技術。

4? 結語

綜上所述，因為科學技術的進步以及社會經濟的發展，促使現階段對于清潔能源的使用較為普遍和廣泛，為保證其可以實現更加高效的運作，強化總體的供電穩定效果，就需要技術人員強化對細節的研究，把控具體的儲能效果，以便于在今后的發展過程中，可以高效地帶動當地經濟的運行。

參考文獻

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