能源互聯網背景下的電力儲能技術

王先軍

摘 要：隨著我國現代科技的繁榮穩定發展，機械自動化技術與機械制造行業的聯系日益密切，技術應用成果越來越多，不斷加速機械自動化技術的改造升級，爆發出智能化、集成化、敏捷化、虛擬化以及柔性自動化的發展潛力，機械自動化在機械制造中的深度應用前景良好通過對當前我國儲能技術發展及應用情況的分析，圍繞如何進一步促進電力儲能技術研究與創新、提高電力儲能技術水平、保障電力網絡系統建設與發展等提出了具體建議。

關鍵詞：機械自動化;機械制造;現狀;應用措施

引言：電力系統中應用儲能技術能有效促進電力系統的高效運行，同時在電力系統中應用儲能技術，也給該技術帶來了新的發展機遇，對推動電力儲能技術的創新有重要意義。在能源互聯網背景下，我國當前采用的電力儲能技術還存在一定問題，技術水平較為落后，尚不能滿足實際發展需求，因此必須加強電力儲能技術相關研究，使其能夠為能源互聯網建設目標實現提供助力。

1能源互聯網背景下的電力儲能技術現狀

1.1物理電力儲能技術

當前物理電力儲能技術主要是利用自然環境、機械設備等，將水與空氣進行存儲，之后采用相應的釋放途徑獲取電力能源。當前應用最廣泛的電力儲能技術為抽水蓄能技術，該項技術的壽命周期較長，電力能源存儲量較大。抽水蓄能在電力儲能過程中，利用水泵將水沖到水庫中，之后通過水庫發電機組將其轉化為電力能源。抽水蓄能電力儲能技術能夠發揮削峰填谷、調頻調相等功能，同時能夠對電力能源結構進行優化，進而提高電力能源利用率。

1.2儲熱電力儲能技術

當前儲熱類型的電力儲能技術主要包括潛熱儲能、顯熱儲能以及化學儲熱等類型，具有能夠在介質溫度提高的基礎上實現熱存儲的特點。潛熱儲能技術即相變儲能技術，這種儲能技術在運行過程中，主要利用儲能材料相變的條件，產生熱量或釋放熱量，當前應用最多的為固——液相變。潛熱儲能技術與顯熱儲能技術的主要差異是潛熱儲能的溫度較為穩定，所以產生的能量密度較大。化學儲熱技術在存儲電力能源的過程中，主要利用化學可逆反應形式，具有寬溫域梯級儲熱的特征。相比于潛熱儲能技術和顯熱儲能技術，化學儲熱技術的能量密度具有明顯提升，但是化學儲熱技術對于材料性能和質量要求較高，材料儲能成本較高，在材料選擇方面具有較大難度，所以應用占比較小，需要對材料相關的技術進行研究。

2電力儲能技術在能源互聯網背景下的作用

2.1提高可再生能源

占比傳統的火力發電不僅需要消耗大量的煤炭資源，同時會對自然環境產生很大的危害，近些年來在我國電力網絡建設過程中，可再生能源的應用比重不斷增加。可再生能源大規模入網是主要發展趨勢，但是大部分可再生能源在電力能源生產與輸送方面存在不穩定性，電力生產不穩定會導致電力網絡的持續供給能力不足，甚至會引發安全性問題。因此，當前解決可再生能源供電不穩定問題的主要手段是升級電力儲能技術，通過采用電力儲能技術，有效提升可再生能源供電穩定性，將通過可再生能源產生的電能進行儲存，當出現供電不穩定的情況時能夠利用儲存的電能進行供電，是提高可再生能源在電力網絡中占比的重要技術[1]。

2.2有助于能源交易更加自由

能源互聯網背景下可創新原有的能源交易模式，在能源市場競爭中可促使能源生產者和能源消費者紛紛參與進來，可強化兩者在能源市場上的主體地位，參與到能源市場上的生產者和消費者兩者角色可相互轉換，能進一步優化能源在局部區域中的配置，提升能源使用效率。此外，能源互聯網背景下應用電力儲能技術，還可以將大范圍內的能源配置效率提升， 促使電能資源可以更加合理的分配。

2.3建設多元化能源系統管理模式

在能源管理系統建設過程中，通過利用電力儲能技術能夠建設多元化的管理模式，使得電力能源在生產、轉換、儲存以及消費等多個環節能夠以價格為基礎反映基本信息，從而能夠全面降低電力能源管理成本，提高電力網絡系統運行的可靠性和安全性。在電力能源管理系統決策中，通過與電力儲能技術相結合，能夠提高對電力儲能的管理效率，從而使電力能源的供需更加平衡。同時，在電力儲能功率方面，能夠按照當前的儲能狀態進行變化，從而使電力供給與需求更加均衡，為電力企業經濟效益的提升做出突出貢獻[2]。

3能源互聯網背景下的電力儲能技術分析

3.1儲熱技術

潛熱儲能、顯熱儲能以及化學儲熱是儲熱技術主要的類型。其中在介質溫度提高的基礎上實現熱存儲是顯熱儲能的顯著特點。潛熱儲能又被稱為相變儲能，該模式的儲能技術主要是在材料發生相變的情況下，吸收熱量或者釋放熱量，現階段最流行的相變儲能模式為固-液相變。相變儲能和顯熱儲能最明顯的不同在于相變儲能的溫度較為穩定，產生的能量密度較大。化學儲熱在存儲熱能時主要是通過化學可逆反應的方式，能呈現出寬溫域梯級儲熱的特點，化學儲熱儲存的能量密度遠遠高于其他方式的儲熱技術，如潛熱儲能、顯熱儲能。化學儲熱技術對材料的要求較高，在材料選擇上帶有較大困難，因此現階段普遍采取的儲熱技術以潛熱儲能、顯熱儲能在為主。

3.2能源價格機制

為了確保在能源消耗上不造成資源的浪費和經濟效益上的降低，技術人員在對能源交易上必須對其價格進行合理的分析和控制。具體來說，工作人員必須切實考慮到經濟利益和網絡運行的管理要求，通過完善電力能源交易和能源價格機制體制，減少關于電力能源系統的成本使用的波動性。除此之外，相關工作人員還必須結合市場的實際情況，將電力儲能的實際效果和能源交易相結合，以此來確保電力儲能技術在工作過程當中的使用[3]。

3.3集成化與模塊化儲能

在網絡化背景下，智能系統都在趨向集成化與模塊化，儲能系統也不例外，為了高效利用智能技術，保障能源互聯網安全、經濟、穩定地運行，提高控制工作效率，集成化與模塊化勢在必行。這是因為集成化與模塊化是解決問題、滿足需求、合理控制流程的優化方案，這意味著一體的集成化和模塊化配置，將有更優的服務質量。

3.4大容量儲能和新能源協同技術

在新能源大規模入網的背景下，如何高效利用新能源發電是當前需要考慮的主要內容，故需采用相應的策略，解決新能源發電不穩定的問題。新能源在電力網絡中，儲能技術具有關鍵性作用，是提高新能源發電穩定性、經濟性及安全性的重要基礎技術。利用電力儲能技術，能夠有效解決多項問題，通過對大容量儲能的合理規劃，采用相應的高儲能選型，對儲能布局和容量配置等方面進行全面優化，在數種電力資源相互配合的前提下，能夠全面提升可再生能源利用率。新能源發電的協同調度技術，需要對電能存儲系統的旋轉備用量、調峰調頻等進行優化，從而能夠更好地實現控制目標，進而達到功能多元化的新能源電力儲能技術發展規劃[4]。

結束語：隨著社會經濟的不斷發展，對能源技術的要求也越來越高。尤其是電力儲能技術當中的儲熱工藝、電動汽車、電化學儲能工藝等方面均提出了較大的要求。然而，電力儲能工藝的轉型和升級對我國國民經濟的影響重大，同時提出當前電力儲能技術的主要發展成果，希望能夠對我國能源戰略發展起到一定的借鑒和幫助作用，不斷提高我國能源互聯網建設水平。

參考文獻：

[1]孟偉.能源互聯網背景下的電力儲能技術展望[J].科學大眾，2019，（003）：6-7.

[2]杜法剛，滕松.探究能源互聯網背景下的電力儲能技術展望[C]//2020智能電網新技術發展與應用研討會論文集，2020.

[3]杜錦芬. 能源互聯網背景下的電力儲能技術分析[J]. 通訊世界，2019， 334（03）：261-262.

[4]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，2020，（23）：15-25.