儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景

摘 要 在電力系統(tǒng)中儲能技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，而當前儲能技術(shù)的應(yīng)用狀態(tài)以及未來的發(fā)展前景也是電力行業(yè)關(guān)注的熱點話題。尤其是如今新能源發(fā)電得到了廣泛的關(guān)注與支持，儲能技術(shù)的作用也更加凸顯出來，應(yīng)用范圍也在不斷擴大，在不同的系統(tǒng)和環(huán)節(jié)中，應(yīng)用的方式也不同，要想將儲能技術(shù)的價值的作用發(fā)揮到最大，就要了解儲能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并結(jié)合電力行業(yè)發(fā)展的實際情況研究其發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】儲能技術(shù) 電力系統(tǒng) 應(yīng)用

智能電網(wǎng)借助越來越先進的科技已經(jīng)逐漸發(fā)展起來了，新能源發(fā)電也在逐漸被利用和推廣，一些企業(yè)以及研究工作者逐漸了解到了儲能技術(shù)的價值。儲能技術(shù)并不是一種技術(shù)，其類型非常豐富，可以應(yīng)用到電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中，性能上也存在著差異。如今儲能技術(shù)依舊處于探索階段，國內(nèi)對儲能技術(shù)的應(yīng)用還沒有完全普及，儲能技術(shù)可以讓電網(wǎng)對新能源有更強的接納能力，可以提高電能的質(zhì)量以及可靠性，在未來的市場中有著廣泛的應(yīng)用前景。

1 儲能技術(shù)

1.1 抽水蓄能

抽水蓄能通常是由水庫、發(fā)電系統(tǒng)以及輸水系統(tǒng)組成。水庫由上下水庫兩部分構(gòu)成，之間有落差，當電力負荷過低的時候，下水庫中水就會抽到上水庫，通過借用水力勢能來儲存能量，而當電力負荷過高時，就可以將上水庫中的水送入下水庫，這樣就可以將水力勢能轉(zhuǎn)化為電能。這項技術(shù)已經(jīng)非常穩(wěn)定，其儲能的容量以及功率都比較大，只是會受到水庫容量的限制，不會受到其他方面的限制。但這項技術(shù)也有一定的缺陷，就是對地理條件有著嚴格的要求，建造水庫本身就需要一定的特殊條件。

1.2 壓縮空氣儲能

這是一種在燃氣輪機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項儲能技術(shù)。其運行原理是當電力負荷處于低谷時，富余的電量就可以讓空氣壓縮機啟動，用壓縮空氣的方式把電能儲存起來，而電力負荷在高峰時期時，就可以將高壓空氣釋放出去，為發(fā)電機提供能力。有關(guān)壓縮空氣的儲能技術(shù)一直是相關(guān)領(lǐng)域研究的重點，所以目前這方面的產(chǎn)品非常多樣。

1.3 飛輪儲能

飛輪儲能就是利用飛輪的運動方式進行儲能。在儲存能量的過程中，電動機會為飛輪旋轉(zhuǎn)加速，這樣就可以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，而在能力釋放的過程中，飛輪的旋轉(zhuǎn)速度會逐漸降低，電動機會起到發(fā)電機的作用，將動能重新轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。這種儲能方式的優(yōu)點是效率非常高，而且不會對環(huán)境造成任何破壞，符合如今的環(huán)保理念，功率的密度非常高，并且使用壽命是非常長的，只是這種方式的自放電率非常高，儲能密度很低，這是這種儲能方式的不足之處。

1.4 化學(xué)儲能

這種儲能技術(shù)利用的是化學(xué)反應(yīng)。能量在電能與化學(xué)能之間轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)能量的儲存。電池是能量轉(zhuǎn)換的載體，而且電池的種類是非常多樣的，其電化學(xué)反應(yīng)也有很大的差異，不同種類的電池組成的材料各不相同，但其內(nèi)部的核心結(jié)構(gòu)是比較相似的，都具有正負極，且電解質(zhì)以及隔膜都是必不可少的結(jié)構(gòu)。正極代表的就是電勢高的一端，負極與之相反，充電的過程中，正極會被氧化，陽離子會來到負極，電子則是在外電路移動向負極。放電的原理與其相反。

2 儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 抽水蓄能系統(tǒng)

這種技術(shù)最早在日本和美國應(yīng)用。上個世紀中期美國就已經(jīng)建立了抽水儲能系統(tǒng)，抽水技術(shù)在其中占據(jù)十分之一的比例，適用于水資源比較充足的地區(qū)，我國的抽水儲能發(fā)電容易受到環(huán)境的影響，很多地區(qū)并不能使用這種方法，從技術(shù)上來說是落后于美日的，發(fā)電的規(guī)模已經(jīng)達到17.530GM。

2.2 壓縮空氣儲能電站

這種儲能技術(shù)最早應(yīng)用與德國，在投入使用后，發(fā)電效率得到了提升，剩余的能源經(jīng)過處理后還可以投入使用，在這種情況下，發(fā)電工程可以減少一些資金上的投入，形成了資源再利用的效果。儲能是對熱量的部分進行處理，若是不使用壓縮空氣的技術(shù)，很多剩余的能量得不到利用，這就會導(dǎo)致能源被浪費，而且對環(huán)境也會造成影響。德國應(yīng)用的空氣壓縮儲能最早的應(yīng)用已經(jīng)一直沿用到今天，使用了幾千次，可以說在技術(shù)上是非常完善的，其他國家多數(shù)都是借鑒德國的實踐經(jīng)驗。我國在這方面的應(yīng)用幾率也非常大，很多技術(shù)上的問題也做出了預(yù)防。

2.3 飛輪儲能系統(tǒng)

這項技術(shù)主要是控制軸承的質(zhì)量，當質(zhì)量減輕到一定的程度后，飛輪運轉(zhuǎn)的效率也會得到極大的提升。歐洲的一些企業(yè)對軸承的材質(zhì)進行了更新，將傳統(tǒng)的材料換成了高強度纖維，質(zhì)量強度不變的情況下，飛輪的重量會減輕，儲能效果就會更好。

3 儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展前景

如今各國都比較重視太陽能以及風能等可再生清潔能源的利用，將這些燃料替代以往發(fā)電使用的化石燃料已經(jīng)成為一種趨勢，根據(jù)不同國家的特點，儲能技術(shù)的應(yīng)用也是各有區(qū)別，但新能源的開發(fā)已經(jīng)是必經(jīng)之路。因此未來儲能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該接入更多的可再生能源，減少電力系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)成本，同時也是為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展提供了保障。

4 結(jié)論

總之，儲能技術(shù)將會在未來繼續(xù)引導(dǎo)電力系統(tǒng)改變以往的生產(chǎn)模式，新能源的利用將成為主流，而在電力系統(tǒng)中要想發(fā)揮出儲能技術(shù)的真正價值，就要提高設(shè)備的工作效率，同時解決電網(wǎng)中的一些突發(fā)故障，電能的質(zhì)量也要得到提升，讓電力系統(tǒng)可以變得更加穩(wěn)定高效，滿足社會發(fā)展的實際需求。研究人員需要對儲能技術(shù)投入更多的關(guān)注和精力，結(jié)合我國實際情況，解決儲能技術(shù)應(yīng)用的一些問題。

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作者簡介

郝蘭英（1978-），女，山東省巨野縣人。現(xiàn)為青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向為感應(yīng)電機速度控制。

作者單位

青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山東省青島市 266404endprint