新能源电力系统中的储能技术探讨

新能源电力系统中的储能技术探讨

刘光军 陈晓芳

湖北工业大学 湖北 武汉 430068

摘要：近年来，随着经济的发展和可持续发展型社会理念的提出，当前我国环境和能源问题已经成为社会关注的热点，很多行业都通过发展清洁能源和新能源的方式来提高企业发展效率，实现行业的可持续发展。对于电力系统，风能和太阳能是清洁的能源，不产生废物，并且能够进行源源不断的能量输送。但是风能和太阳能等清洁能源具有较强的不稳定性，无法使电力系统正常稳定的运行。在当前全球气候变暖的形势下，通过进一步对新型能源体系的分析与变革使我国的储能技术得以提升，通过创新和应用实现我国新能源电力系统的综合发展。

关键词：新能源；电力系统；储能技术

引言

通过对相关一系列储能技术进行分析和研究，就能对我国电力系统在实际运行过程中的状况进行全面的了解。通过运用新能源，能科学有效的处理能源大规模缺乏这一问题。在对系统自身稳定性进行加强的基础上，还能对其全面性给予保证，进一步提高功率在波动过程中的指令，加强电能质量，对出现的问题进行科学处理。现阶段无论是储能系统的前期规划，还是中期进行推动的过程，都能加强经济性，对资源配置进行不断优化的基础上，还能保证不同场合的储能系统都能得到科学有效的运用。

1在新能源电力系统中储能技术的概述和重要性

电能可以作为多种能源的原始驱动力，化学能、机械能、电池能等都能由电能转化得来，而储能方式也能依照以上转化的能量进行存储，以电化学、机械和电池储能的储能方式将电能存储起来，与新能源电力系统的单一储能技术相比，这些能量存储形式稳定性较强，其中的机械储能是指运用动力进行储能，将压缩空气、抽水、飞轮等产生的压力及动力产生电能，并将其作为源源不断的电能存储起来；利用锂离子、铅酸及钠硫等电化学材料存储电能的方式是当前应用范围最广的一种储能方式，此被称为电化学储能；在夏季蓄热、冬季蓄冷，并将吸收的热物质相变的转化成能量储存起来的电能存储方式被称作相变储能，这种储能方式与空调系统中最为常见，节能环保型建筑也涉足到了相关应用。

在新能源电力系统中，储能技术的应用主要是提高电能质量、提高电力系统运行稳定性、抑制传输功率的波动性。储能装置能够有效降低书店网络损耗，使企业获取最大的经济收益。随着风电场群的发展，大规模的风电场群开始建设，使电力系统的能源结构得到了最大程度的扩展。此外，还是电网的复杂性有一定程度的增加，因为风力资源最突出的特点就是不可控性，为了确保电网的稳定有序的运行，需要配置一定量的储能电源。所以说，对于风电并网来说，储能技术具有非常重要的作用。第一点，储能技术的动态调节工鞥和快速响应能力，可以有效强化电力系统的稳定性。第二点，储能技术可以使电力系统新能源的经济性最大程度的体现出来，使企业获取最大的经济效益。

2新能源电力系统中的储能技术探讨

2.1电化学储能

化学储能与其他储能设备相比，机动性比较好，反应速度比较快，能量很高，循环效率也比较独特，所以在很多化学装置中都有很好的应用。当年我国化学储能装机同比增长80%以上，通过对重点领域的化学技术进行研发，对锂电池和铅炭电池等进行进一步应用，能够加强化学储能的应用性。但目前我国化学储能占比比较低，大部分技术还是国外公司垄断。目前，锂电池成本有效下降，增强了化学储能的商业潜力。

2.2储能技术在风能电力系统中的应用

风电系统运行的稳定性主要是受到风电出力可控性的影响，在风力发电储能系统中，通过全面的提升风电处理平滑性方面，可以更好的提升风力发展的控制能力，而在该系统中加入串并联的超级电容储能结构，可以更好的消除电力波动。从仿真实验数据中分析可以发现，串并联的超级电容器储能系统可以保证风电出力更加的平滑，也能够消除电压下降、风力不稳定性等负面的因素，从而可以确保系统运行更加稳定。此外，飞轮储能装置中加入永磁同步风电机组，可以更好的实现频率数据的管理和控制，确保机组的输出功率达到稳定性的要求，实现全面高效的运行控制，外部电力系统运行也更加的高效与稳定性。

2.3对物理应用储能技术进行简要分析

在新能源电力系统储能技术应用当中，物理储能技术是最为常见的一种方式。同时它往往要包括以下三大核心技术：抽水应用储能技术、空气压缩储能应用技术和飞轮应用储能应用技术。其中抽水应用储能技术主要是利用低势电位来进行电力能源的有效存储，此项技术是十分成熟的一种储能方法，具备着高功率低能耗的特点。此种技术在进行应用的时候，需要在河坝的上游和下游各自配备一个水库，在电力负荷不足的时候可以开启蓄能应用，保持电动机处于在良好的工作状态之下，能够更好地将下游水库当中的水进行抽出，从而能够对上游水库当中的水分进行充分的保存。如果负荷过大的情况之下利用此项储能技术，仍然会保持发电机一直处在良好的工作状态之下，在这种情况下主要利用上游水库进行不断的发电，在具体的应用过程当中，能够实现80%的能量做到有效的转换储存。而对于空气压缩储能技术，主要是利用在工业规模较大的行业当中进行用电储存，当整个的电网运行负荷不足的时候，电力能源能够对空气做到进一步的压缩，同时还可以将空气利用高压密封的形式做到进一步的储存。当电网运行负荷压力过大的时候，可以对这部分高压压缩空气做到进一步的释放应用，为整个的转轮发电机提供源源不断的能量。此项技术具有反应速度快，应用效率高的特点。在电力系统运行过程当中，能够实现更高的能量转换，是当前最为流行的一种储能应用技术。

2.4超级电容器储能技术

超级电容器依据双电层原理直接存储电能，是一种介于常规电容器和电池之间的储能装置。充放电过程具有良好的可逆性，可以反复储能数十万次，超级电容储能的效率达到70％－80％。超级电容器在承袭常规电容器优点的基础上，又具备温度范围宽、安全稳定等特点，适合短时充放电。超级电容器可向新能源电力系统提供备用能量、改善电网动态电压变化、提供电动汽车瞬时高功率。由于超级电容器响应快、循环寿命长；电池能量密度高、循环寿命低，将二者结合形成的储能系统能发挥各自优点的同时互补不足。

2.5相变储能技术分析

相变储能就是通过相变材料吸收或是放出热热量，实现储能效果，不但有非常高的能量密度，而且采用的装置也比较简单，使用的时候也非常便捷。主要分为电储热、熔融盐储热及冰蓄冷技术。电储热技术的方式是水储热和金属储热。水储热技术是以水为介质存储热能，具有维修方便、投资少等优点。高温金属储热技术是以金属为储热介质，通过金属固液变换实现热能的存储和释放，具有储热温度高、导热系数高等优点。熔融盐储热技术的基本原理是先将固态无机盐加热到熔融状态，再利用热循环实现传热储热。熔融盐具有腐蚀性低、使用温度范围广、传热性能高、价格低廉等优点，但导热系数较低直接导致其储热利用率低。

结语

综上所述，数字电子技术作为一种高科技创新技术，成为了当今社会经济发展不可缺少的技术之一，随着电子信息技术在各个领域中广泛应用，改变了人们生活方式。大力发展数字电子技术也成为了我们当今应该做的首要任务。我们应该做的就是将新型的数字电子技术与传统的电子技术相融合，提高工作效率，开发出更多的更先进的电子产品，推进社会的快速发展，为数字化发展道路提供强有力的保障。

参考文献

［1］马建新．新能源电力系统中的储能技术探讨［J］．电子技术与软件工程，2016（06）．

［2］艾欣，董春发．储能技术在新能源电力系统中的研究综述［J］．现代电力，2015（08）．

［3］郑重，哀听．电力储能技术应用与展望［J］．陕西电力，2014，42（7）．