儲能技術(shù)在新能源發(fā)電中的應(yīng)用

蔡興桐

南京紫泉電力設(shè)計咨詢有限公司 江蘇 南京 210000

前言：隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展進入新階段，面對能源革命的新要求，發(fā)改委、能源局等領(lǐng)導(dǎo)部門針對我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)創(chuàng)新、裝備制造、智能電網(wǎng)建設(shè)、可再生能源發(fā)展等領(lǐng)域出臺了多項政策，指導(dǎo)我國能源工作的開展。作為安全清潔高效的現(xiàn)代能源技術(shù)，儲能在《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》、《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》、《中國制造2025—能源裝備實施方案》等多項政策中被提及，而作為實現(xiàn)能源互聯(lián)和智慧用能、提升可再生能源消納能力、促進多種能源優(yōu)化互補的重要支撐技術(shù)，儲能的重要性和應(yīng)用價值也在《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》中得到體現(xiàn)。而不同類型的儲能技術(shù)也在電力系統(tǒng)中的得到不少應(yīng)用。

1 主要儲能技術(shù)分析

1.1 抽水蓄能電站

該儲能方式在新能源發(fā)電領(lǐng)域，所呈現(xiàn)等功能地位比較的突出。該技術(shù)方法主要借助水的勢能，實現(xiàn)能源的有效轉(zhuǎn)化。在分類上，因為分類標準、形式的不同，所呈現(xiàn)的分類結(jié)果也存在著較大的差異性。通常情況下，相關(guān)單位將其按照日天然徑流分、調(diào)節(jié)性能、機組類型、布置特點等進行分類。以調(diào)節(jié)性能為例，可以將蓄能裝置具體分為日/周/季三種類型。該類型的蓄能方式，具有著與眾不同的特點，比如說，在儲能量方面，擁有著十分顯著的優(yōu)勢。并且，因為技術(shù)水平的優(yōu)越性，在新能源發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用比較普遍，所呈現(xiàn)的發(fā)展效果比較理想。該裝置在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部擁有著不可替代的功能，比如說可以作用頻、相的調(diào)節(jié)，相較于其他儲能措施，投入成本相對較低，適合大規(guī)模應(yīng)用。

1.2 電化學儲能

這也是一種比較先進的儲能方式，其工作原理具體指依賴于電池，利用電解質(zhì)反應(yīng)進行能源轉(zhuǎn)化處理，經(jīng)常應(yīng)用于以太陽能、風能等新能源場站。就目前來講，鉛酸材質(zhì)的蓄電池比較常見，同時，相關(guān)單位也按照不同的功能定位，對蓄電池的類型進行合理劃分。據(jù)了解，目前在儲能技術(shù)領(lǐng)域所包含的設(shè)備類型等主要涵蓋三大功能裝置，即排氣式、閥控式、膠體式。該技術(shù)系統(tǒng)所具有的特征具有多元化，所呈現(xiàn)的功能范圍也比較廣泛。首先，適應(yīng)溫度范圍比較廣泛。具體的范圍區(qū)間通常表現(xiàn)在30-60℃區(qū)間。不僅如此，該裝置一般不會受低溫因素控制，所以整體應(yīng)用范圍相對來講比較廣泛，對運行條件并無過多的要求和限制等。同時的，該裝置在容量、接受能力、壽命等方面所呈現(xiàn)的優(yōu)勢也比較突出，能夠?qū)崿F(xiàn)能源轉(zhuǎn)化成本的合理化控制，推動新能源發(fā)電行業(yè)的持續(xù)性、和諧化以及戰(zhàn)略性發(fā)展。

1.3 超級電容器儲能

該裝置也是一種比較有效的儲能技術(shù)，所呈現(xiàn)的技術(shù)特征有界面性、雙層性。該裝置因為具有一定的綜合性，所以在儲能方面所呈現(xiàn)的功能適應(yīng)性更加顯著，有利于在新能源發(fā)電領(lǐng)域進行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)或者電池其中某一種的儲能方式，該裝置在系統(tǒng)運行速度方面更加快速，這意味著電能的整體轉(zhuǎn)化效率更高，所呈現(xiàn)的發(fā)電和儲能效果更加的理想。同時，在使用壽命上，該裝置的優(yōu)勢比較突出，有效控制了因為系統(tǒng)內(nèi)部損耗而產(chǎn)生的設(shè)備維修或者更換等成本。同時，在當前的電力行業(yè)領(lǐng)域，各個國家正在持續(xù)不斷地對該裝置的內(nèi)部系統(tǒng)進行革新，不斷優(yōu)化其儲能性能，全面提高儲能作業(yè)水平，保證電網(wǎng)內(nèi)部環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性。

2 在新能源發(fā)電中的應(yīng)用

2.1 促使系統(tǒng)穩(wěn)定運行

在新能源發(fā)電領(lǐng)域，相關(guān)單位需要面臨這樣一個問題，即如何對負荷曲線進行合理化控制。而儲能技術(shù)，則在這方面所呈現(xiàn)的控制功能比較突出，這也是受電力行業(yè)高度關(guān)注的重要原因。眾所周知，影響負荷曲線的因素有很多，其中不乏包括晝夜溫差，亦或者是不同季節(jié)變化所帶來的改變。而通過儲能技術(shù)作用，能夠?qū)Σ环€(wěn)定因素進行有效協(xié)調(diào)，有效規(guī)避曲線變化風險，從而實現(xiàn)電網(wǎng)內(nèi)部工作環(huán)境有效控制，保障供電系統(tǒng)整體性能安全、穩(wěn)定，全面提高發(fā)/供電質(zhì)量。尤其是在規(guī)模用電期間，儲能技術(shù)能夠?qū)Φ凸?、高峰等不同狀態(tài)進行綜合性的調(diào)整，保證的系統(tǒng)整體等平穩(wěn)性。避免因為負荷超標而出現(xiàn)意外斷電等不良現(xiàn)象。因此，在今后的電力行業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，相關(guān)部門需要加強儲能技術(shù)的大范圍推廣，為保證電網(wǎng)內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，提供重要的技術(shù)保障。

2.2 改善電能質(zhì)量

在新能源發(fā)電領(lǐng)域，電能輸入需要經(jīng)歷一系列比較復(fù)雜的步驟，比如說整流、逆變等。在此過程中就會產(chǎn)生一定的波動現(xiàn)象，甚至會給電壓帶來不穩(wěn)的風險隱患。而將儲能技術(shù)應(yīng)用該環(huán)節(jié)中，便可以有效地控制上述不良現(xiàn)象。通過儲能裝置智能以及自動化的調(diào)節(jié)，控制電流、電壓的穩(wěn)定性，全面提升輸電、供電品質(zhì)。

2.3 提高新能源發(fā)電消納

在新能源發(fā)電等全新電力行業(yè)發(fā)展環(huán)境下，相關(guān)部門可以借助儲能技術(shù)，對整體發(fā)電消納水平進行改善與提升。將新能源的轉(zhuǎn)化效果發(fā)揮到最大化，有效避免能源的浪費，從而推進電力行業(yè)向著綠色、節(jié)能、經(jīng)濟方向?qū)崿F(xiàn)深入的發(fā)展。

3 未來發(fā)展趨勢展望

在今后的發(fā)電領(lǐng)域，為實現(xiàn)新能源的有效轉(zhuǎn)化，推動電力行業(yè)實現(xiàn)好又快的發(fā)展，相關(guān)單位務(wù)必要高度重視儲能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。 結(jié)合我國的電力行業(yè)發(fā)展方向，以及當今社會范圍內(nèi)的具體用電規(guī)模，以及人們提出的基礎(chǔ)性供電需求，對儲能技術(shù)類型和設(shè)備載體進行不斷創(chuàng)新。從能源轉(zhuǎn)化、成本控制、壽命延長、效率提升等多個方面對技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部組成和運行條件進行優(yōu)化。全面提高儲能技術(shù)水平，從而為新能源發(fā)電提供強有力的技術(shù)支撐。

結(jié)論：綜上，依托新能源進行發(fā)電，是新時期電力行業(yè)必然經(jīng)歷的發(fā)展趨勢，為了充分發(fā)揮新能源的作用，進一步優(yōu)化電網(wǎng)內(nèi)部儲能環(huán)境，相關(guān)單位需要積極引進儲能技術(shù)。針對具體的供電規(guī)模和系統(tǒng)運行標準，對儲能技術(shù)類型進行優(yōu)化選擇，具體明確該技術(shù)的優(yōu)勢，并且站在電力行業(yè)的未來發(fā)展方向考慮，對該技術(shù)今后的應(yīng)用展望進行戰(zhàn)略性的思考，從而構(gòu)建節(jié)能、和諧的供電環(huán)境，滿足當前新時期社會背景下大規(guī)模的用電需求，推動電力行業(yè)整體實現(xiàn)深、長、遠的發(fā)展。