儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的研究

倪樹國

摘要：現(xiàn)代社會人們對新能源的需求量越來越高，而針對新能源發(fā)電的波動性和間歇性問題，傳統(tǒng)管理模式的電力系統(tǒng)還是存在一些問題無法解決，所以本文針對儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開深入分析，也對儲能技術(shù)的種類進(jìn)行了探討，希望通過加大研究力度，切實發(fā)揮儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用，滿足現(xiàn)代人對清潔能源的需求，這對于促進(jìn)國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展也具有重要意義。

關(guān)鍵詞：儲能技術(shù);新能源;電力系統(tǒng);研究綜述

前言：

目前，隨著經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，國家電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展規(guī)模也在逐步的擴(kuò)大，管理者也開始認(rèn)識到先進(jìn)技術(shù)手段應(yīng)用的重要性，其中儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用正在快速推廣，而此技術(shù)種類較多，不同的技術(shù)種類的作用也不盡相同，這就需要結(jié)合電力系統(tǒng)實際狀況科學(xué)的選擇，才能夠保障電力系統(tǒng)處于一個平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。同時，也有助于滿足現(xiàn)代人對清潔能源的需求，進(jìn)而為其工作生活提供更多的便利。

一、儲能技術(shù)概述

如今，儲能技術(shù)被現(xiàn)代行業(yè)所采用，它主要是指電能的儲存，而近幾年來人們生活條件的改善，對電力的需求量也在逐漸的加大，新能源發(fā)電作為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主力，其建設(shè)速度和規(guī)模都在迅猛發(fā)展，儲能技術(shù)作為新能源發(fā)電配套技術(shù)近年來也有了較大進(jìn)步。所以我們應(yīng)加大此技術(shù)研究力度，并將其應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中，這對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行也具有重要的意義。其次，儲能技術(shù)除能夠進(jìn)行能量儲存，相比于其他技術(shù)來講，還有許多自身優(yōu)勢，比如：可以減輕電網(wǎng)的波動，特別有助于削峰填谷。除此之外，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，儲能技術(shù)目前也被應(yīng)用于電網(wǎng)負(fù)荷較低的時候進(jìn)行儲能，可以減輕火電機(jī)組調(diào)峰的壓力，減少新能源電站棄風(fēng)棄光的損失。由此可見，此技術(shù)具有很大的應(yīng)用價值。

二、儲能技術(shù)的分類

（一）物理儲能技術(shù)

隨著時代的變化，電力企業(yè)發(fā)展規(guī)模也在逐步的擴(kuò)大，而在此工作過程中特別是新能源發(fā)電占比越來越大的今天，電力系統(tǒng)遇到了諸如高峰難、棄風(fēng)棄光等問題，儲能技術(shù)的應(yīng)用較好地解決了此類問題。儲能技術(shù)種類多，在我國電力企業(yè)所應(yīng)用比較廣泛，其中物理儲能技術(shù)是常見的一種類型之一，該技術(shù)也分為很多類型，具體作以下分析。首先，抽水儲能技術(shù)，該技術(shù)主要是只利用低谷電價來進(jìn)行儲存能量的一個技術(shù)手段，是物理儲能技術(shù)中常見的一種類型，它對于新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)具有重要的意義，同時抽水儲能技術(shù)還具有很多優(yōu)勢，比如：儲能容量大、操作靈活，而運行費用相對來講也比較低，能夠為電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展提供很多便捷。其次，壓縮空氣儲能技術(shù)也是物理儲能技術(shù)中的一種，該技術(shù)分為兩個過程，一個是儲能，另一個都是釋能。再者是飛輪儲能技術(shù)，該技術(shù)所涉及的內(nèi)容也比較多，通常由飛輪、電機(jī)以及相關(guān)電子控制系統(tǒng)組成，它也是物理儲能技術(shù)的一種，同樣被我國電力行業(yè)所使用，能夠?qū)崿F(xiàn)降低損耗、提高飛輪儲能效率的目的，當(dāng)然其還具有清潔效率較高等特點，可以保障電力企業(yè)健康發(fā)展。

（二）化學(xué)儲能技術(shù)

化學(xué)儲能也屬于一種儲能技術(shù)，目前也被應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中，而化學(xué)儲能技術(shù)它主要的方式是電池儲能系統(tǒng)。電池的種類相對來講比較繁多，所以電力企業(yè)應(yīng)結(jié)合電力系統(tǒng)實際運作需求，科學(xué)的去選擇電池。常用的電池種類有鋰電池、鉛酸電池，或者是金屬空氣電池，每一種電池都發(fā)揮著不同的作用。其次，電力企業(yè)在利用化學(xué)儲能技術(shù)管理時，也要結(jié)合不同電池的實際狀況去優(yōu)化管理方案，比如：離子電池它是一種高能源效率、高能量密度的儲能電池，也是一個較為可靠的儲存技術(shù)，是將儲能技術(shù)應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵。

（三）電磁儲能技術(shù)

電磁儲能技術(shù)是現(xiàn)代社會所孕育出來的一個技術(shù)手段，它也是儲能技術(shù)中的一種。電磁儲能，我們可以將其理解為是一種將電能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成電磁能儲存在電磁場的一個技術(shù)手段，為我國電力行業(yè)發(fā)展也提提供了技術(shù)支持，它也分為很多種類。第一點，超導(dǎo)磁儲能技術(shù)，該技術(shù)也有很多優(yōu)勢，比如：效率高、無污染及操作簡單等，同時它的能源消耗也比較小，能夠保障相應(yīng)的電力系統(tǒng)處于良好穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。第二種，超級電容器儲能技術(shù)，該技術(shù)也是電磁儲能技術(shù)中常見的一個技術(shù)種類，它的優(yōu)點有很多，比如：電池能量密度高、循環(huán)壽命長等特點，可以說對于電力系統(tǒng)發(fā)展也至關(guān)重要。

（四）相變儲能技術(shù)

近幾年來，儲能技術(shù)越來越受到重視，相變儲能作為儲能技術(shù)一種，也被重視起來，它主要是指利用相變材料吸收或者是放出熱量，來達(dá)到理想化效果的一個技術(shù)手段，常見的有電儲熱、熔融鹽儲熱以及冰蓄冷等很多形式。該技術(shù)也具有諸多優(yōu)點，比如：能量密度比較高，操作簡單，設(shè)計也比較靈活，特別適用于電力企業(yè)，因此能夠保障相應(yīng)的電力系統(tǒng)處于一個良好運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

三、儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的作用

（一）提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性

數(shù)據(jù)表明，將儲能技術(shù)應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中具有重要意義。儲能釋能的工作方式有助于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因為現(xiàn)代人生活條件的改善，對電力資源需求量也在逐漸加大，對電能質(zhì)量的要求也在提高，但新能源發(fā)電設(shè)備在運行過程中會出現(xiàn)波動性和間歇性等問題，會對電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量帶來不利影響。所以為了避免問題出現(xiàn)，我們可以借助先進(jìn)的儲能技術(shù)手段穩(wěn)定電能質(zhì)量來保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時新能源電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率的高與低，也關(guān)乎電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展，所以作為管理者更加需要將儲能技術(shù)靈活地使用起來，在保障新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的同時，也能夠為自身發(fā)展提供很多便捷，且保障各項管理工作順利有序展開。

（二）有助于提升風(fēng)電場發(fā)電量

將儲能技術(shù)應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中，除了可以保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)之外，也有助于提升風(fēng)電場發(fā)電量。風(fēng)電場是新能源電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分，受電網(wǎng)調(diào)峰和用電負(fù)荷變化影響，大風(fēng)時段棄風(fēng)限電情況突出，我們應(yīng)運用儲能技術(shù)手段加強(qiáng)對棄風(fēng)的能量損失進(jìn)行有效利用，減少電量損失。而儲能技術(shù)種類相對來講比較多，包含物理儲能技術(shù)、化學(xué)傳統(tǒng)技術(shù)，不同的技術(shù)也發(fā)揮著不同的作用，所以發(fā)電企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身電力系統(tǒng)需求，采用正確的儲能技術(shù)并加強(qiáng)管理，進(jìn)而在保護(hù)風(fēng)電機(jī)組平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的同時，也能夠有效的吸收無法傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的多余能量。此外，針對電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中存在的不足之處，也要對發(fā)電結(jié)構(gòu)及時的優(yōu)化和調(diào)整，這樣才能夠發(fā)揮儲能技術(shù)最大價值，以及實現(xiàn)增強(qiáng)風(fēng)機(jī)低壓穿越能力的目的。

（三）獲取最大化經(jīng)濟(jì)效益

近幾年來，儲能技術(shù)被我國電力行業(yè)所使用，因為企業(yè)與其社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在著密不可分的關(guān)系，尤其是在當(dāng)今時代背景之下，人們的生活條件改善的同時，對電力資源需求量也變得越來越大。而為了切實提高電力行業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤，我們應(yīng)在新能源電力系統(tǒng)中有效應(yīng)用儲能技術(shù)，除了可以保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、保護(hù)風(fēng)電機(jī)組以及提升風(fēng)電場發(fā)電量之外，此技術(shù)的應(yīng)用，也有助于幫助電力企業(yè)降低成本支出，獲得更大利潤空間，使電力行業(yè)進(jìn)一步朝著更好的方向蓬勃穩(wěn)定發(fā)展。

四、儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（一）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題

當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時代背景之下，電力行業(yè)發(fā)展規(guī)模也在逐步擴(kuò)大，與此同時管理者也開始認(rèn)識到加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新的重要性，其中儲能技術(shù)也被應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中，但是在實際應(yīng)用過程中也面臨著一些問題，其中電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題比較突出，因為電力系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中很容易受到諸多因素的影響，而存在著不穩(wěn)定性。也有一部分風(fēng)能自身就存在著較大的波動性和間歇性，這樣也會致使電力系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響，若不能及時處理，會對電力系統(tǒng)造成一定的影響，難以為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會提供安全可靠的電力資源。其次，儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)應(yīng)用過程中也面臨著其他的問題，由于儲能系統(tǒng)自身故障，可能會導(dǎo)致一系列連鎖反應(yīng)，這不僅會造成電力設(shè)備損壞、人員傷亡事故等問題的出現(xiàn)，同時也會阻礙電網(wǎng)系統(tǒng)的健康發(fā)展。

（二）電力系統(tǒng)故障問題

儲能技術(shù)在應(yīng)用新能源電力系統(tǒng)中，除了會遇到電力系統(tǒng)不夠穩(wěn)定性問題之外，電力系統(tǒng)故障問題也迫切需要我們?nèi)ヌ幚?。因為倘若電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會引發(fā)很多新問題，而電力企業(yè)能否安全穩(wěn)定運行也關(guān)乎國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是在當(dāng)前市場競爭激烈的時代背景下尤為重要。因為隨著人生活條件的改善，對電力資源需求量也在逐漸的加大，所以更加需要保障相關(guān)電力系統(tǒng)內(nèi)部潛在的故障得到有效的處理，這樣才能實現(xiàn)利益最大化。但是因部分企業(yè)由于思想觀念方面存在著問題，在儲能技術(shù)應(yīng)用過程中并沒有針對故障問題給予足夠重視和妥善的處理。除此之外，電力企業(yè)工作人員技能水平參差不齊，企業(yè)對員工技術(shù)培訓(xùn)及考核不到位，所以針對電力系統(tǒng)故障問題沒有妥善地解決，無形之中，也難以將儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中應(yīng)用的價值發(fā)揮出來，對于儲能技術(shù)在電力企業(yè)的發(fā)展會造成一定的制約。

五、儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）在風(fēng)電并網(wǎng)中的應(yīng)用

時代的快速發(fā)展，人們生活條件得到改善，與此同時對電力資源需求量也在逐年的遞增，這就對電力企業(yè)提出了新的要求，管理中應(yīng)借助先進(jìn)的科技手段保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中儲能技術(shù)在近期內(nèi)逐漸被重視，被應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中，并且可以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為了提高電力企業(yè)綜合市場競爭力，我們應(yīng)將儲能技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)電并網(wǎng)中，具體從以下分析。首先，應(yīng)明確儲能技術(shù)的基本優(yōu)勢，它主要是指電能的儲存，通過一定的技術(shù)手段將電能儲存起來，能夠用于做應(yīng)急能源，對于現(xiàn)代行業(yè)發(fā)展非常的關(guān)鍵。儲能技術(shù)種類也比較多，不同的類型也發(fā)揮著不同的作用，常見的電磁儲能技術(shù)、相變儲能技術(shù)，對于電力企業(yè)發(fā)展來講都有一定的技術(shù)支持作用。由此可見，將儲能技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)電并網(wǎng)中具有重要的價值。其次，將儲能技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)電并網(wǎng)中，還有助于改善電能的質(zhì)量以及提高風(fēng)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力。因為現(xiàn)代人們生活以及社會生產(chǎn)力的提高，對電力資源需求量也在逐漸的加大，所以我們必須要提高電能的質(zhì)量，才能滿足生活需要，滿足生產(chǎn)需要，保障企業(yè)生存。此外，儲能技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)電并網(wǎng)中，還可以實現(xiàn)平抑功率波動的目的，儲能技術(shù)的應(yīng)用可以有效的改變電壓波動，改善電網(wǎng)有功、無功因新能源發(fā)電不穩(wěn)定造成的電能質(zhì)量問題。相比傳統(tǒng)技術(shù)手段，將儲能技術(shù)應(yīng)用新能源電力系統(tǒng)中具有重要價值，進(jìn)而促進(jìn)電力企業(yè)朝著國際化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。

（二）在光伏并網(wǎng)中的應(yīng)用

儲能技術(shù)應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中，也能夠?qū)崿F(xiàn)資源科學(xué)合理使用的目標(biāo)，特別是在當(dāng)今“雙碳目標(biāo)”的大背景之下，整個社會對新能源的需求量快速增高，傳統(tǒng)化石能源在逐漸減少，所以我們更加需要借助先進(jìn)技術(shù)手段加大對新能源的開發(fā)和利用，這其中必不可少的當(dāng)屬太陽能。

光伏發(fā)電有獨立光伏發(fā)電、并網(wǎng)光伏發(fā)電、分布式光伏發(fā)電。其中獨立光伏發(fā)電已經(jīng)應(yīng)用多年，又叫離網(wǎng)光伏發(fā)電，主要應(yīng)用于邊遠(yuǎn)地區(qū)或者架設(shè)電力設(shè)施造價過高的地方。對于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，沒有儲能系統(tǒng)，就不存在獨立光伏發(fā)電模式。并網(wǎng)光伏發(fā)電就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)，可以分為有儲能和無儲能兩種并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。早期為了控制投資，企業(yè)很少增加儲能系統(tǒng)，但受天氣等方面影響，造成光伏發(fā)電的間歇性、隨機(jī)性、波動性、不穩(wěn)定性等問題，嚴(yán)重影響著電能質(zhì)量。所以儲能系統(tǒng)在未來應(yīng)該會逐漸補(bǔ)充到并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，來承擔(dān)調(diào)節(jié)電能質(zhì)量，避免能源浪費的重大責(zé)任。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。分布式發(fā)電系統(tǒng)在當(dāng)下逐漸發(fā)展成了主流發(fā)電模型，因為該模型更有利于能源的利用且將損耗降低到最小。而儲能系統(tǒng)同樣是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。

六、儲能技術(shù)未來發(fā)展前景研究

儲能技術(shù)未來發(fā)展前景非常之廣，發(fā)展將會至關(guān)重要，具體我們可以從以下方面展開詳細(xì)分析。首先，時代的變化，各行各業(yè)之間競爭趨勢也在逐漸的加大，企業(yè)也開始認(rèn)識到儲能技術(shù)應(yīng)用的價值，特別是對于我國電力企業(yè)行業(yè)來講非常的重要，因為如今社會對電能需求量越來越大，所以我們更加需要借助先進(jìn)技術(shù)手段確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以便于滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。而電力儲能技術(shù)具備很多優(yōu)勢，它是兼具高功率密度以及高能量密度為一體的技術(shù)手段，可以解決以往新能源電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中潛在的問題。同時該技術(shù)也被應(yīng)用在各個領(lǐng)域中，比如應(yīng)用在風(fēng)電并網(wǎng)中和光伏并網(wǎng)中，儲能技術(shù)的應(yīng)用對于電力企業(yè)發(fā)展來講至關(guān)重要。其次，儲能技術(shù)它的種類也比較多，各個技術(shù)之間也是相互貫通的，而它的運行成本相對來講也比較低，所以電力企業(yè)有必要加大在此技術(shù)上的研究力度，切實解決以往新能源在電力系統(tǒng)運行中不夠穩(wěn)定等問題，且實現(xiàn)改善電能質(zhì)量及解決功率波動較大等問題。

結(jié)語：

綜上所述，現(xiàn)今階段，儲能技術(shù)被應(yīng)用在新能源電力系統(tǒng)中具有重要的研究價值，而不同的技術(shù)往往也發(fā)揮著不同的作用，這就需要正確去選擇。而為了切實的保障電力行業(yè)發(fā)展，我們還需要將儲能技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)電并網(wǎng)以及光伏并網(wǎng)中，也要加強(qiáng)對此技術(shù)未來發(fā)展前景的研究，才能夠現(xiàn)為現(xiàn)代社會生活提供穩(wěn)定的電力資源。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙書強(qiáng)，孫科.儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子制作，2021，（10）：89-91.

[2]杜芳.儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].中國高新科技，2020，（20）：17-18.

[3]林天斌，趙景飛.新能源電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)探討[J].科技風(fēng)，2020，（26）：139-140.

[4]趙堯.淺析新能源電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)[J].電子世界，2020，（17）：134-135.

[5]劉波.新能源電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，（05）：51-52.

[6]張愛玲，尹青龍.新能源電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)探討[J].科技風(fēng)，2020，（09）：181.

[7]潘良屯.新能源電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2019，（16）：22-23.