新能源電力系統中的儲能技術分析與研究

王智勇

摘要：隨著經濟的增長和對能源需求的增加，國家開始重視對不可再生能源的保護問題，因此各國相繼開始了對風能、太陽能等可再生能源的開發利用。在我國的電力事業中，已經運用了諸如風電、光電等新能源，其比重也逐年增加。但是這些新能源受到季節性等因素的影響，在使用上存在一定條件的限制，因此對新能源的儲存技術成了一個新問題，解決了新能源的儲能技術，就能實現對新能源的調控，不僅保護了生態環境，還能夠促使電力系統穩定運行。

關鍵詞：新能源;電力系統;儲能技術

引言

智能電網是目前國內外電力行業研究的焦點問題，我國對智能電網的研究也越來越重視，并在我國電力事業發展中具有戰略性地位，我國目前的智能電網還落后于西方發達國家，但是也已經構建了“一強三優”的電網發展模式，智能電網就是其中的“一強”，連接了我國的華北、西北、華中和華東幾大電網，通過信息技術和自動化技術使電網更加智能。智能電網通過各種先進技術提供安全可靠的高質量電能，允許風電、光電、水電等各種新型能源并網，保證電量充足的同時，減少環境污染。不過，風電和光電等新能源受到季節、地勢等因素的影響，具有較強的波動性和隨機性，電網的安全性和穩定性受到了影響。不僅增加了電網的調度難度，也對供電的持續性和可靠性產生了不良影響。在新能源的并網過程中，在出口側安裝儲能裝置可以平抑輸出功率的波動，將部分新能源轉化為可以調度的電源，不僅減少了電力系統的沖擊，將電能儲存起來以供不時之需，也提高了系統的穩定性，同時還為電壓提供支撐，改善了電能質量。由此看來，儲能技術是目前解決電網中新能源穿透率持續增加等問題的較好方案。同樣的，對新能源電力系統中的儲能技術進行研究，具有積極的社會意義。

1儲能技術簡介

1.1自然界的儲能

就現在的世界能源來說，其大部分都是來自最基本的太陽能，通過太陽能的傳導實現基礎的可持續發展，人們在進行能源使用的時候，分別以不同的形式來對太陽能提供的資源進行可靠的轉換。從而實現自然界的儲能效果，比如說，對于一些有機燃料能源的控制，主要是以太陽照射和自然生長產生的能源為主。所以就目前的形式來看，對于太陽能的開發在最近幾年將處于大火狀態。

1.2應用于電力系統的儲能技術

隨著我國科學水平的不斷提高，各個領域的技術都有著一定的加強。當前就電力系統來說，整個儲能技術已經得到了很大的更新，對于儲能技術手段來說，通過一種人工的方式來實現能量轉換可以從一定程度上給與能量的可持續發展。通過這樣的方式方法可以保證最基礎的效率和能源的清潔。在儲存技術整個的發展過程中，對于電力系統效率的有效增強可以保證創新技術與之相應的系統更加完善匹配。從而更大程度上滿足于消費者的所需量。同時，對于太陽能和風能的改革也應該不斷的去嘗試，以此能夠應用到電力系統基本的儲能技術中，不斷創新技術使相應的儲能系統與其匹配，最后要通過進一步的科技生產讓各種間歇性能源和特殊新能源得以利用，使儲能技術進一步發展。

1.3電力需求側儲能技術

就目前的用電需求來看，人們對于電力的依賴性越來越強，想要在用電的過程中更好的滿足于對電的需求，就應該對電能技術的開發進行大量的研究，不斷的為用戶的行為進行恰當的分析，秉承可持續發展的理念，對于用戶時間的安排和空間的運用進行有效的技術改進，以此更好的滿足于消費者的需求時間。同時，對于電力的有效供應來說，要想保證電力系統儲能技術的可持續發展，應該針對于用電高峰期和用電低峰期做出具體的電力規劃，以此增強整個電力系統分布的靈活性和可控性。

2新能源電力系統中的儲能技術的應用

2.1儲能技術在風力發電領域的應用

儲能技術在風力發電領域，可以實現以下應用：

（1）一次調頻：傳統風電機組有兩種手段可以實現一次調頻功能，第一是通過預留調頻備用容量，可以實現一次調頻，但長期運行下降低了整個機組的發電效率，降低了發電廠的經濟效益。第二是采用轉子超速控制、變槳控制來實現控制風電機組輸出功率，缺點是減小了風電場的正常輸出，降低了風電場的經濟性，降低了機組的正常使用壽命。而通過增加儲能設備，利用其響應速度快、可頻繁充放電的特點，參與風電場一次調頻，不僅可以消弭轉子超速提供能量時間短、會造成頻率二次跌落的缺點，還可以彌補變槳響應時間慢、頻繁動作增加機組磨損、降低設備壽命這一不足。

（2）電力調峰：在用電的高峰期會出現功率負載過大的情況，可以根據高峰期負載的情況，使用儲能技術對其進行調整，可以依靠實際需求的改變，將系統產生的能量儲存在儲能裝置中。當負載達到高峰時，儲能裝置釋放儲存的能量，提供負荷供電的電力，對提高供電的整體運行的穩定性和可靠性有很大的幫助。

2.2儲能技術在光伏發電系統的應用

對于現在的光伏發電系統應用來說，儲能技術主要有如下的應用方向：

（1）虛擬慣量響應：光伏作為可再生能源中的代表性產業，在全球許多國家和地區都得到大力發展。為促進新能源消納，目前具有轉動慣量的常規電源開機容量不斷被擠占，電網可用的快速頻率調節資源逐步減少，電網頻率控制的結構性困境日趨明顯，造成頻率安全風險進一步加大。光伏發電機組本身不具備虛擬慣量響應能力，通過增加儲能系統，基于虛擬同步發電機的光儲聯合系統協調控制策略，能夠有效提供虛擬慣量和動態頻率支持，提高系統穩定性。

（2）提高電網運行的經濟性和安全性：我國的西部地區有著嚴重的棄光限電問題，使得光伏發電系統的發電效率不高，為了對未被利用的光照問題進行解決，可以通過儲能器在光伏系統的發電能力不夠限電閾值的時候，來將其所儲存的多余的功率運送至電網中，進而解決光照利用率低的問題。

3儲能系統優化配置和控制策略

對當前多種儲能系統進行分析，讓大體積、功率高、密度高、壽命長的系統進行大規模并網，在整個過程中需要進一步對儲存單元的高密度進行控制，讓其在微網中的應用前景更加廣泛。此外，通過應用儲能裝置，能夠改善當前電動系統的質量問題。對風電場以及太陽能電場的功率進行調節，使裝置的原理和結構更加系統，可通過儲能裝置和網際控制的有效結合來提升整體控制效果。在環路設計的支持下，令電網電能質量得到有效控制。同時，以光伏發電系統為支持，通過儲能系統的穩定運行，對功率進行定性分析，延長系統使用壽命，優化整個系統。

4結論

綜上所述：為了在進行工作的時候能夠更加熟悉我國對于新能源電力系統控制的成熟度，在電力系統的創新領域中，也要不斷的增強和擴展，通過新型技術的應用來提高整體的用電質量和安全性能。以此來解決整個電力系統所存在的功率波動等客觀因素。并通過各種各樣的技術結合，來實現新一代電力系統能源的規模化、科學化、從而使得整個的效益和用戶的需求達到最大化。

參考文獻：

[1]張靜暉.新能源電力系統中的儲能技術探討[J].城市建設理論研究（電子版），2017，（19）：20.

[2]馬建新.新能源電力系統中的儲能技術探討[J].電子技術與軟件工程，2016，（11）：244.

[3]艾欣，董春發.儲能技術在新能源電力系統中的研究綜述[J].現代電力，2015，32（5）：1-9.

[4]安鵬. 儲能技術在光伏電站并網中的應用[J].集成電路應用， 2019， 36（04）： 69-70.