储能技术在新能源电力系统中的应用探讨

储能技术在新能源电力系统中的应用探讨

孙宁

中国能源建设集团兰州电力修造有限公司 甘肃兰州 730000

摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，我国新能源技术发展迅猛，为满足新能源并网、调峰调频等方面的需求，储能技术的运用具有必要性，需要政府、行业协会、相关利益方认真对待，不断改进储能技术、完善储能标准，引领行业健康发展。本文首先分析了我国风光新能源发电侧储能发展现状，其次详细探讨了新能源发电侧储能发展需求及关键技术，并围绕新能源发电侧储能示范应用展开论述，以期可供参考。

关键词：储能技术；新能源；电力系统；应用

1 前言

目前，随着经济快速的发展，国家电网行业发展规模也在逐步的扩大，管理者也开始认识到先进技术手段应用的重要性，其中储能技术在新能源电力系统中的应用正在快速推广，而此技术种类较多，不同的技术种类的作用也不尽相同，这就需要结合电力系统实际状况科学的选择，才能够保障电力系统处于一个平稳运转的状态。同时，也有助于满足现代人对清洁能源的需求，进而为其工作生活提供更多的便利。

2 用于新能源电力系统的主要储能方式

2.1物理储能

物理储能的优点是规模大，建设成本较低同时可使用周期长，可以为大规模发电系统提供长期的电力支持。物理储能主要利用空间上的自然资源，具有环境保护和可持续性的特点。但其缺点是施工需求较多，必须准备特殊场地，需要地理条件。现如今经常使用到的物理储能技术包括泵送储能、空气压缩储能和飞轮储能三种。抽水蓄能具有能量转化率高、蓄能容量大、运行成本低等特点，需要在海水环境中运行。抽水蓄能由于其运行方式灵活、供电稳定，是一种基本的发电方式，也是备用电源的主要组成部分。空气压缩储能的安全系数很高，对解决大型发电项目的平稳出力问题是有效的。但是，空气压缩储能的场地对地质条件有特殊要求。飞轮储能的主要运行方式类似于空气压缩储能，分为储能和释能两部分，其主要的动力获取方式是将飞轮转动的机械能转化为可用电能，具有清洁、高效、快速获取能量的特点。

2.2化学储能

化学储能技术是指利用化学反应进行能量的存储和释放，化学储能的主要通过电池储能系统完成，电池正负极通过氧化还原反应进行电能和化学能的转变，这是当前成熟可靠的储能技术。化学储能借助各种储能电池实现能量存储，当前常用的有锂电池、钠硫电池、液流电池以及金属空气电池等，锂电池具有较强的能量转化效率，其存储能量密度大，通过单体电池和充放电系统组成，可以通过串联和并联来提高存储容量，对于配合新能源应用及提供备用储能功率应用效果明显。液流电池的工作原理是通过分开的正负电解质循环发电，其电池配置较为灵活，能够提供规模化的储能和放电，无需进行电池保护，对于新能源系统具有很强的实用性，同时液流电池的能量转化率较高，工作安全稳定，但是也留材料昂贵是制约其发展的技术瓶颈。金属空气电池是新型的绿色材料电池，其结构包括氧气组成的正极，活性金属的阴极以及碱性电解液，通过发生电化学法应来产生电能，金属空气电池的储能性能优越，其电池比能是铅酸电池的8倍-10倍，同时其原材料绿色环保，在新能源电力系统中有很强的应用前景。

2.3电磁储能

电磁储能技术是现代社会所孕育出来的一个技术手段，它也是储能技术中的一种。电磁储能，我们可以将其理解为是一种将电能进一步转化，进而转化成电磁能储存在电磁场的一个技术手段，为我国电力行业发展也提提供了技术支持，它也分为很多种类。第一点，超导磁储能技术，该技术也有很多优势，比如：效率高、无污染及操作简单等，同时它的能源消耗也比较小，能够保障相应的电力系统处于良好稳定运转的状态。第二种，超级电容器储能技术，该技术也是电磁储能技术中常见的一个技术种类，它的优点有很多，比如：电池能量密度高、循环寿命长等特点，可以说对于电力系统发展也至关重要。

2.4相变储能技术

相变储能主要以热量为介质实现对能量的储存与释放，这种储能技术能够实现高密度的能量储存，无需应用过于复杂的装置便可实现储能。相变储能技术主要由冰蓄冷、电储热以及熔融盐储热等技术共同构成。就冰蓄冷技术来讲，需要借助蓄冷介质，在蓄冷介质融冰过程中进行冷量的储存，在蓄冷介质结冰的过程中进行冷量的释放。冰蓄冷技术的优势比较明显，不仅可以促进制冷机组效率的提升，而且还可以在很大程度上减少机组的容量。就电储热技术而言，主要借助金属或者水等介质实现对热能的储存。但无论应用哪种介质，该技术都具有成本低以及维修便捷的特点。以金属储热为例，这种方式以金属为介质实现对热能的储存与释放。在金属液化过程中实现热能的储存，在金属固化的过程中实现热能的释放。由于该技术以金属为介质，借助金属导热系数高的特点，能够在很大程度上提升能量转化率。就熔融盐储热技术来讲，该技术主要以无机盐为介质，通过对无机盐进行加热，使其从固化状态转变为熔融状态，进而实现对热能的储存。该技术的传热性能更高，并且应用成本较低，同时还具有腐蚀性不强等特点，因此应用效果比较显著。

3 当前储能系统优化配置和控制的有效策略

3.1系统组成结构分析

对当前多种储能系统进行分析，让大体积、功率高、密度高、寿命长的系统进行大规模并网，在整个过程中需要进一步对储存单元的密度性进行控制，让其在微网中的应用前景更加广泛。此外，通过应用超级电容装置，能够改善当前电动系统的质量问题。对风电场以及太阳能电场的功率进行调节，使装置的原理结构更加系统，可通过超级电能容量管理和网际控制的有效结合来提升整体控制效果。在环路设计的支持下，使电网电能质量得到有效控制。同时，以光伏发电系统为支持，通过混合储能系统的稳定运行，对功率进行定性分析，延长系统使用寿命，优化储电池的蓄能系统。

3.2储能系统的优化配置

储能系统在电力系统中应用的过程中，能够保证系统运行的稳定性，并且还能够将电能的质量进行改善，还能够优化系统自身的经济性能和技术性能。所以，在这样的情况下，就需要对储能系统的位置和容量进行考虑和分析，这样不仅能够满足系统技术运行中的需求，还能够提高其自身的性能，从而保障能够对电力系统的配置进一步优化和创新。

3.3贯彻落实持续发展观念

现如今，世界各国都开始逐渐开始关注环境的保护和能源的节约，储能技术的开展也必须注重资源利用的环保性，贯彻落实可持续发展观念。储能技术的研发要以低能耗和高效率为目标，从环境保护的角度来进行电能质量的提高。与此同时，储能技术还要关注是否能将环境保护与储能技术效率的提高相结合，构建可再生能源循环利用系统，为新能源电力系统的长期发展提供新思路和技术支持。

4 结语

综上所述，上文主要论述了如何全面的开发新能源的储能技术，让其可以代替传统的能源为我们稳定的提供电能。我们在研究中发现，只有全面的提高和创新方面的研究，才能保证新能源的稳定性，从而进一步保证电力企业的发展。我们通过对新能源功率波动、供电不稳定等夜店进行分析，并提出了相关的解决措施，其目的就是为我国社会主要经济的持续性发展奠定基础，从而保证为人们提供稳定的电力，国家给该给与大力的支持，从而推动储能技术的进一步发展。

参考文献

[1]赵书强，孙科.储能技术在新能源电力系统中的应用[J].电子制作，2021（10）：89-91.

[2]杜芳.储能技术在新能源电力系统中的应用分析[J].中国高新科技，2020（20）：17-18.

[3]赵尧.浅析新能源电力系统中的储能技术[J].电子世界，2020，（17）：134-135.

[4]刘波.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].现代工业经济和信息化，2020，（05）：51-52.