新能源发电侧储能技术应用分析

新能源发电侧储能技术应用分析

吴明波

华润新能源投资有限公司宁夏分公司   宁夏 银川   750000

摘要：近年来，随着能源革命的深入，新能源开发规模依然在不断产生扩大趋势，而由于我国新能源使用规模居世界前列。所以对于新能源侧储能技术来说乃是新能源装机容量的关键技术支撑，同时还能够有效提高电网运行的安全性、稳定性和灵活性。因此，本文通过重点对于新能源侧储能技术的发展和应用进行深入分析，并探讨其在新能源、微电网等领域的应用，以期对未来的研究工作有所帮助。

关键词：新能源；发电；储能技术；

1.新能源发电侧储能技术的类型及应用现状

1.1发展现状

自2021年上半年数据便可看出，我国已然有13个省份发布了新储能技术相关政策，并以此为契机大力支持新储能建设发展，同时通过认真分析评估了储能装机容量和储能时间，从而提出具体的技术发展模式。以某省规定为例，光伏发电系统实际运行系统的存储容量必须大于5%，存储时间必须超过1小时。而在出具相关规定内容的过程之中，也在积极推动新能源技术的发展。并将“光伏+储能”项目作为重点项目而不断展开。另外，他们也在积极推进风力发电等应用，从而为未来储能系统的管理和调峰风电系统的整体优化升级奠定坚实基础。目前我国新能源+储能项目招标规模越来越大，其新能源技术逐步亦在不断走向标准化。因此，则需要在全国建立更科学可靠的控制方法，以确保其运行的有效性。

1.3应用优势

而根据全球储能系统的运行情况出发，便能够得出全球储能容量已达到740GW的具体数据。起初，钠硫电池约占45%，其余储能电池占55%，锂离子电池占33%。而近年来，随着国内外储能技术的不断深入，我国开始不断建设锂离子储能电站，因此其消费量也在不断增长。所以在功率表的放电时间方面，由于电化学储能技术尚未达到GW的水平，所以便通常需要5-6小时的放电，而钠硫电池的放电时间相对较长，可以满足高容量的放电要求。从电池的工作效率和循环寿命来看，锂、钠硫和铅酸电池的应用比例最高；在生产成本方面，钠硫电池具有更高的循环寿命和更低的价格。因此，钠硫电池在新能源中得到了广泛的应用。

2.新能源发电系统中储能系统技术的研究

在新时代，新电网可以满足全国所有地区居民和工厂的用电需求。与过去相比，电网中孤立的新能源系统的电能质量较为容易受到外部环境的影响，从而导致电网电压波动过大等问题。而其中储能设备的存在便可以保证电力的稳定性。同时在保持母线电压的情况下，它可以有效地调整频率而不受外部因素的干扰。而新能源的生产和消费也将会随着时间的推移不断创新和提高。

3.新能源发电系统中储能系统的有效应用

3.1储能技术在不同发电系统中的应用

首先，对于太阳能电站的储能技术来说，早期便主要依靠使用太阳能发电。而它本身便可以通过组件、控制器和电池控制和调整电网。同时在充电期间，直流电可以通过控制器存储在电池中，在放电的过程中，直流电流则可以通过逆变器和放电控制器转换为交流电流过后然后连接到负载。而早期的离线系统其本身使用的电池主要是铅酸树脂材质。所以在日常生活中则会经常使用到离网、太阳能、路灯等。其次便是在太阳能微电网的应用，其中最常用的乃是家庭太阳能和微型太阳能的分布式微电网。而在电网连接的情况下，便可以进行电网组合。同时在电网连接中发生电力故障的情况下，电网便能够变成孤岛之后进行平滑转换。最后，还可以使用大型太阳能发电设备在电力公司的交流侧储存能量，从而实现电网的整体调节。目前，大多数城市主要采用10比1的方式配置太阳能电池，同时还需确保充电在两小时内完毕。

3.3风储发电的应用

储能技术在电网中的应用能够有效确保风力发电充分发挥其功能，从而使提高风电场的稳定性得到极大满足。而有效利用风力发电设备配置双向变流器和蓄电池能够极大地达到控制电力需求的目的。这样即使是在恶劣的外部环境中，储能系统仍能满足电力需求。同时还能够通过持续吸收和储存多余的电能，在需要时进行充电和放电，防止风力涡轮机发生受损，并有效提高功耗，及时配合好电压管理的相关工作推进。

3.3储能系统解决对策的应用

由于大型电力用户短期内对于电力需求量较大，久而久之便会使得接入节点数量上涨，从而使得电力系统电压发生不稳定等情况，甚至对电力系统的安全系数产生较大影响。所以在这种情况下，则需要在电网中添加储能装置，以适应用户的使用和工作需要的过程当中快速调整电网的电压和频率。而对于储能装置来说，不仅可以满足大型电力企业的短期和长期高功率需求，同时还可以使用超级电容器等其他电池来存储电能。然而由于新能源存在间歇性以及不可预测的缺陷，所以，如若对其大量投资或获取，将会导致电力发生供应不足等现象，从而导致太阳能和风力发电等问题。而对于大型企业、办公楼等来说将会消耗大量电力，且收费波动较大。因此，便可以通过安装储能系统等方式以确保电网的稳定性。另外，离网电源也可以通过快速切换等方式为紧急情况提供电源。而我国的储能系统则主要由电池和逆变器组成，便可以根据用户的日常使用情况不断增加经济价值，其中太阳能电站则需要大量的电池才能够确保电能的稳定性。

3.4在微电网中的应用

而有效利用储能技术，则能够实现微电网安全稳定运行，同时满足风力发电、光伏发电、储能发电等发电系统的并网运行。而其中的储能技术则主要用于稳定光伏发电和风力发电带来的波动。一旦在孤岛等地点展开后续运行工作，其中的储能系统便能够发挥其本身所具备的自启动能力，同时还能够为电网的正常运行提供可靠的电压支持。而对于其中的PCS来说，其本身则是微电网的重要组成部分。由于其主要控制模式为低电压支持，因此既可以进行离网，也可以满足并网。其中，储能技术则可以优化PCS的结构，而微电网中包括储能在内的运行控制技术则是基于整个微电网所产生的总体控制策略。所以根据实践情况来看，储能系统则可以分为两类，一类是微能源系统，另一类是电力系统。前者循环寿命短，只能提供少量能量；后者具有高容量、高循环寿命等优点。两种不同的系统在实际应用中各有优势。它们的结合不仅可以达到互补的目的，更能够极大地降低系统的运行成本，甚至提高整个系统的循环寿命。

3.5在新能源发电中的应用

对于新能源领域来说，储能技术不仅可以实现跟踪规划、平滑波动、调峰填谷等功能。更能够将新能源发电侧分为集中式和分散式，而若想推行后续运行工作，便需要相关部门根据实际情况进行科学选择，同时在选择时充分考虑技术要求、建设周期和成本。而后再基于模型情况，尽可能使用净现值法准确估计储能系统所能够产生的效益及成本。例如，在新能源发电端通过使用飞轮储能技术等方式，可以在有效减少应用环境的波动的同时有效优化其内部容量。从而将发电和储能联合控制技术应用于新能源发电侧，实现发电过程的跟踪规划。而根据相关经验便可看出，跟踪规划乃是一种补偿电力系统计划功率与实际功率之间差异的方法。基于实际功率和剩余功率的反馈，以确定电网的最大可用容量，实现电网的频率调制。

4.结语

由此可见，在新能源领域推广新能源技术具有极为重要的现实意义。所以各有关单位要加强技术创新，提高技术水平，建立科学合理的新能源控制模式，从而确保新能源技术的可持续发展，为新能源技术广泛应用奠定坚实基础。

参考文献：

[1]李超.新能源发电侧储能技术及其应用研究[J].光源与照明,2022(02):195-197.

[2]张剑锋.新能源发电侧储能技术应用分析[J].低碳世界,2021,11(08):63-65.