儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用探討

摘 要：隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，儲能技術在這之中所起到的作用越來越重要。具體來說，儲能技術包括間接儲能以及直接儲能兩個部分，能夠在能量管理以及保證電力系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性方面發(fā)揮獨特的作用，具有較為良好的發(fā)展前景。

關鍵詞：儲能技術；電力系統(tǒng)；電力能源

隨著電力能源的應用越來越廣泛，我國家人民生產力不斷提高，科學技術不斷發(fā)展，對于電力能源的需求力度也在不斷加大。在此種背景下，對于電力能源的需求量也在不斷提高，但電力能源的生產以及使用并不能做到完全同步，這就對電力能源的儲能技術提出了新的要求。在電力系統(tǒng)進行生產以及運輸?shù)倪^程中，都需要廣泛應用到儲能技術和系統(tǒng)，時刻進行充電蓄能以及放電供能的作用，但是若儲能技術的水平不到位，在此種過程中容易造成電力資源的流失，因此儲能技術在世界各國受到了較為廣泛的重視。我國也對儲能技術的重視程度不斷提高。

一、儲能技術的類型

1.直接儲能

直接儲能，就是通過利用電場等形式進行能量儲存，其中包括超級電容器以及超導磁儲能。超級電容器利用裝置中的由特殊材料制成的電解質進行能量儲存，此種材料相對于普通普通電容器具有耐壓能力更強，功率密度更高等優(yōu)點，對于維持電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有較為突出的作用；第二種就是超導磁儲能裝置，此種裝置由于超導體的特殊性，電阻幾乎為零，儲能的有效時間較長，能量返回率一般較高并且能量釋放速度較快，能夠在一定程度上抑制電壓波動，維護電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.間接儲能

與直接儲能不同，直接儲能是通過直接儲存電能的方式儲存能量，而間接儲能則是將電能通過一定方式進行轉化并進行儲存。具體來說，間接儲能通過將電能轉化為機械能或者化學能進行儲存，裝置類型大致包括以下幾種。

第一種，抽水蓄能，抽水蓄能也是在電力系統(tǒng)中應用較為廣泛的一種能量儲存技術，儲存量較大，并且能夠起到一定的平衡電力能量供應量的作用，即削峰填谷。

第二種，壓縮空氣儲能，此種儲能技術的單體儲能量較大，工作效率較高，能夠做到長期高效地儲存電能，并且電能損耗率較低。由于壓縮空氣儲能方式的特殊性，其經(jīng)濟效益以及經(jīng)濟性能一般強于抽水蓄能，能夠做到模塊化構建，具有抽水蓄能不具備的優(yōu)勢。

第三種，飛輪蓄能，與前兩種相對靜態(tài)的儲能方式不同，飛輪蓄能是通過對飛輪狀態(tài)進行調節(jié)，不斷校正飛輪轉速以實現(xiàn)與電網(wǎng)電能能量交換的裝置，飛輪蓄能的瞬時功率較大并且相對前兩種蓄能方式更為生態(tài)環(huán)保，符合當今可持續(xù)發(fā)展的主題，最為重要的是，飛輪蓄能的使用年限一般較長，能夠長時間投入使用，這就在一定程度上節(jié)約了電能儲存的成本。

第四種，電化學儲能，此種儲能方式較為靈活，能夠根據(jù)不同的情況進行資源配置，盡管目前應用程度較低，但發(fā)展前景較好，適合電力系統(tǒng)較為分散的情況使用，并且與小容量儲能裝置具有較高的適配性。

二、電力系統(tǒng)中儲能技術的相關應用

1.通過儲能技術進行能量管理

隨著我國社會的不斷發(fā)展，城市鄉(xiāng)村對于電能的應用越來越廣泛，總體上電能需求量越來越大，但仍舊存在著較為明顯的電能負荷的峰值差異，不同時期不同時間段，受到種種因素的影響，對于電力資源的具體需求量也不盡相同，這就意味著單純穩(wěn)定生產一定電力能源以供生產生活使用并不能完全適應經(jīng)濟社會的發(fā)展要求，甚至在一定情況下由于電力供應不足會制約著經(jīng)濟的進一步發(fā)展。在此種情況下，電力生產和配送的任務也就更為艱巨，需要根據(jù)電力能源在不同時期的使用情況不斷調整電力能源供應，做到削峰填谷。具體來說，為了滿足用電高峰時段的電力能源需求，可以將高效儲能裝置大規(guī)模投入使用，不斷提高對于電力能源的利用率，充分利用電力設備，盡可能地減小不同時期用電量的差異，從而平衡供電量，維持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.有效提高供電以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

從根本上來說，電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行是的整體電力系統(tǒng)供應的有效保證，在此種電力系統(tǒng)的運行過程中，會受到外界條件的影響，對供電工作造成一定的干擾，從而出現(xiàn)供電不穩(wěn)定的情況，甚至會出現(xiàn)安全事故。通過應用儲能技術，能夠較為有效地解決此種問題，抑制供電系統(tǒng)的波動，保證供電的穩(wěn)定性。

3.進一步提升電網(wǎng)的兼容性

隨著經(jīng)濟社會對于電力能源的需求量越來越大，僅僅依靠傳統(tǒng)發(fā)電以及供電方式不能夠完全滿足電力能源的需要，這就需要將太陽能發(fā)電以及風力發(fā)電等新型發(fā)電方式加以應用和研究，但由于發(fā)展水平不高和能源轉化率不高，在此種情況下電力能源的生產穩(wěn)定性也會受到一定的影響。為了應對此種情況，在條件允許的情況下可以增加儲能裝置，通過建設儲能裝置進行高效的電力能源儲存，通過緩沖的方式避免不穩(wěn)定的電力能源直接輸送到電網(wǎng)系統(tǒng)中，對電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成影響。通過儲能裝置，能夠使得電力能源系統(tǒng)能夠接納更多的風力發(fā)電廠和光伏電站，降低電網(wǎng)系統(tǒng)的調度難度，從而促進電力能源生產的多樣化發(fā)展，滿足日益增加的電力能源需求。

4.能夠提供一定的調頻服務

儲能技術不僅僅能夠做到電力能源的儲存，還能夠在電網(wǎng)系統(tǒng)中起到一定的調頻作用，從而優(yōu)化電力生產的效益。由于電力能源的需求量增加，電力能源的多樣化需求也進一步提高，在此種過程中，儲能技術能夠利用自身的特點，一方面做到電力能源的儲存，另一方面能夠在電力調頻領域發(fā)揮獨特的作用，能夠祈禱抑制電源波動以及符合波動的作用。在當今世界，美國在此方面的工作是較為成熟可靠地，并且收到了較為廣泛的匯報，需要我們加以學習和借鑒。

三、結語

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，以及電力行業(yè)整體發(fā)展水平的不斷提高，發(fā)展模式不斷健全，在經(jīng)濟社會的高速發(fā)展的情況下，對于電力能源的需求量以及應用的要求也在不斷提高，儲能技術也隨之得到了更為廣泛的應用和發(fā)展，在電力系統(tǒng)內的應用范圍不斷擴大。這在一方面促進了儲能系統(tǒng)新技術的發(fā)展，另一方面也對儲能技術提出了更高的要求，促進其符合電力能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。但就我國目前的電力能源以及儲能裝置發(fā)展現(xiàn)狀而言，仍舊存在較多的問題，例如電力儲能技術的功率震蕩等，需要我們專家學者予以重視并積極解決，才能促進我國電力能源系統(tǒng)以及儲能系統(tǒng)的長遠健康發(fā)展，提高其自身的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

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作者簡介：

徐偉，出生年月：1984年10月19日，性別：男，民族：漢族，籍貫（精確到市）：天津市，當前職務：無，當前職稱：中級，學歷：本科，研究方向：電力系統(tǒng).