儲能技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用分析

管鑫 路濤濤

摘要：儲能技術(shù)是科學技術(shù)快速發(fā)展下的產(chǎn)物。作為構(gòu)建智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，儲能主要用于平抑電網(wǎng)波動，優(yōu)化能量傳輸，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：能源;互聯(lián)網(wǎng);儲能

引言

隨著工業(yè)時代的推進，人口的爆炸式增長和對能源需求的不斷加大，造成了石油、煤炭等不可再生能源的枯竭。不可再生能源的逐漸枯竭，引起了社會各界的關(guān)注，以新能源等可再生能源為主的能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用而生，儲能技術(shù)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，可有效解決新能源的間歇性、波動性，實現(xiàn)新能源的友好并網(wǎng)，得到了大力發(fā)展。同時儲能技術(shù)在很大程度上能夠達到節(jié)約能源、保護環(huán)境的目的，并且具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益，是能源利用和社會進步的重要支撐。

1儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1物理儲能技術(shù)

當前物理儲能技術(shù)主要是利用自然環(huán)境、機械設(shè)備等，將水、空氣等能源進行存儲，之后采用相應(yīng)的釋放途徑轉(zhuǎn)換為電能。因其壽命周期長，能源存儲量大等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。抽水蓄能電站的工作過程為，在負荷低谷時利用電能將水抽到水庫中存儲，在負荷高峰時通過水庫發(fā)電機組將其轉(zhuǎn)化為電能。抽水蓄能技術(shù)能夠發(fā)揮削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相等功能，同時對電能結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提高電能利用率[1]。

1.2電力儲能戰(zhàn)略性問題

儲能技術(shù)戰(zhàn)略性問題是指國家層面儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展在核心技術(shù)體系研發(fā)、標準體系設(shè)計、市場機制及商業(yè)化運行等方面還有待突破。一是現(xiàn)在我國的儲能核心技術(shù)體系理論研究不足，缺乏完善的頂層設(shè)計和底層環(huán)節(jié)支撐，目前核心技術(shù)體系難以支撐目標需求的實現(xiàn)，形成了規(guī)劃走前端，技術(shù)難跟上的困局;二是相關(guān)的標準體系還有待完善，儲能產(chǎn)業(yè)的實施涉及工程、環(huán)境、消防、交通等多行業(yè)與領(lǐng)域，儲能項目的完整運行，不僅需要技術(shù)支持，還需要涉及多領(lǐng)域的運行制度支撐，相關(guān)的標準、制度和規(guī)范急需出臺;三是市場化機制和商業(yè)化運行，這一點著眼于目前儲能產(chǎn)業(yè)的高投資、低回報現(xiàn)象，儲能技術(shù)成本高，資本引進困難，且儲能的經(jīng)濟回報計算方式復雜，目前沒有統(tǒng)一的標準，這影響了儲能產(chǎn)業(yè)的市場化和商業(yè)化。解決技術(shù)成本問題可以一定程度上緩解高投資現(xiàn)象，但是儲能多樣化收益問題需要技術(shù)和市場同時關(guān)注。

1.3電化學儲能技術(shù)

電化學儲能技術(shù)具有靈活、效率高等優(yōu)勢，將其應(yīng)用在能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)建設(shè)中，能夠顯著提升能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的運行功率和服務(wù)質(zhì)量。同時，由于電化學儲能響應(yīng)快等特點，能夠快速跟蹤新能源發(fā)電調(diào)節(jié)其出力，對于新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性具有一定的抑制作用，從而減小新能源并網(wǎng)后對電網(wǎng)的沖擊，實現(xiàn)友好并網(wǎng)，有效解決棄風棄光等問題，提高新能源的工作效率和占比，具有多個方面的優(yōu)勢。當前電化學儲能技術(shù)的發(fā)展速度較快，如鋰離子電池已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，鈉離子電池的研究也有了重要突破等，都是電化學儲能技術(shù)的重要發(fā)展。將電化學儲能技術(shù)應(yīng)用在距離發(fā)電中心較遠的電網(wǎng)中，能夠有效解決我國偏遠地區(qū)電力能源不足的問題，同時將其應(yīng)用在新能源發(fā)電、微電網(wǎng)領(lǐng)域中，能夠有效提升其實際發(fā)電質(zhì)量[2]。

2儲能技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1協(xié)同調(diào)度技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的儲能技術(shù)，尤其是可再生能源的研發(fā)和利用備受人們的關(guān)注。能源互聯(lián)網(wǎng)在其構(gòu)建的過程當中，應(yīng)重視能源的可再生性，增強能源的利用效率，這就要求相關(guān)技術(shù)人員必須對可再生能源進行合理、科學的調(diào)度和規(guī)劃。具體來說，相關(guān)技術(shù)人員在可再生能源的協(xié)同調(diào)度上必須做到以下幾點：第一，合理規(guī)劃好儲能的運用，并且對儲能的容量進行分析和整合，將資源的優(yōu)化配置和有效的協(xié)調(diào)處理，以此來提高電力資源的調(diào)配效率。第二，在能源調(diào)度上，相關(guān)技術(shù)人員必須對電力能源進行合理高效的數(shù)據(jù)分析，對于儲能系統(tǒng)采取旋轉(zhuǎn)備用容量和調(diào)峰調(diào)頻等措施，協(xié)調(diào)跨區(qū)域能源調(diào)配。

2.2能量調(diào)度與能量優(yōu)化技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)中能量在輸入、輸出的路徑和配置方面的復雜性會不斷提升，在多能耦合系統(tǒng)中需要依靠外部電力供應(yīng)，保證電能能夠向熱能轉(zhuǎn)化，同時可以在CHP的作用下獲得熱能。此外，能源互聯(lián)網(wǎng)中，設(shè)備發(fā)生故障會導致網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，從而引起能量流路徑出現(xiàn)改變，所以需要采用科學的能量調(diào)度與能源優(yōu)化技術(shù)，對于能源互聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)設(shè)計和具體運行具有關(guān)鍵性作用。通過對能量調(diào)度的優(yōu)化管理，能夠解決多項能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計與運行中存在的實際問題，例如技術(shù)人員向外拓展能量優(yōu)化分配方面的問題，可以通過構(gòu)建多元機組模型的方式進行解決，在這種模式下，可以采用3種不同的工作狀態(tài)，即釋放能量狀態(tài)、儲存能量狀態(tài)及空閑狀態(tài)，通過3種不同工作狀態(tài)的切換與運行，全面降低系統(tǒng)運行消耗，從而降低運行維護成本[3]。

2.3儲能集成化與模塊化設(shè)計

在現(xiàn)代科學技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，當前電力工程的自動化、智能化水平不斷提升，儲能技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也逐步向集成化和模塊化方向發(fā)展。儲能技術(shù)模塊化、集成化的發(fā)展需要與現(xiàn)代智能技術(shù)相結(jié)合，使其能夠構(gòu)成具有完善功能的模塊，將多項發(fā)電方式進行統(tǒng)一結(jié)合，從而能夠全面提高系統(tǒng)控制效果，提高電力儲能技術(shù)與電力系統(tǒng)運行規(guī)范性，將多個模塊集中為一體，能夠達到集成化控制目標，同時與自動化技術(shù)的結(jié)合，能夠提升電力儲能運行管理效率，相比于傳統(tǒng)的管理方式，集成化、模塊化的管理模式更能夠促進電力儲能技術(shù)創(chuàng)新。

3儲能技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

儲能技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)主要是指國家層面儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展在核心技術(shù)體系研發(fā)、標準體系設(shè)計、市場機制及商業(yè)化運行等方面還有待突破。一是現(xiàn)在我國的儲能核心技術(shù)體系理論研究不足，缺乏完善的頂層設(shè)計和底層環(huán)節(jié)支撐，目前核心技術(shù)體系難以支撐目標需求的實現(xiàn)，形成了規(guī)劃走前端，技術(shù)難跟上的困局;二是相關(guān)的標準體系還有待完善，儲能產(chǎn)業(yè)的實施涉及工程、環(huán)境、消防、交通等多行業(yè)與領(lǐng)域，儲能項目的完整運行，不僅需要技術(shù)支持，還需要涉及多領(lǐng)域的運行制度支撐，相關(guān)的標準、制度和規(guī)范急需出臺;三是市場化機制和商業(yè)化運行，這一點著眼于目前儲能產(chǎn)業(yè)的高投資、低回報現(xiàn)象，儲能技術(shù)成本高，資本引進困難，且儲能的經(jīng)濟回報計算方式復雜，目前沒有統(tǒng)一的標準，這影響了儲能產(chǎn)業(yè)的市場化和商業(yè)化。解決技術(shù)成本問題可以一定程度上緩解高投資現(xiàn)象，但是儲能多樣化收益問題需要技術(shù)和市場同時關(guān)注。

4結(jié)束語

儲能技術(shù)包括物理儲能、電化學儲能等內(nèi)容，對我國社會的可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟的增長意義重大。能源互聯(lián)網(wǎng)是智能的、前瞻性的、復雜的、物聯(lián)的，隨著儲能技術(shù)的進步，可加快能源互聯(lián)網(wǎng)的落地和應(yīng)用，可在很大程度上完善我國傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)體系，挖掘出了更多的新能源和可再生能源，為我國國民的生活提供了便利。

參考文獻：

[1]孟偉.能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的電力儲能技術(shù)展望[J].科學大眾，2019（003）：6-7.

[2]杜法剛，滕松.探究能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的電力儲能技術(shù)展望[C]/2019智能電網(wǎng)新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會論文集.2019.

[3]胡釙，李莉莉，呂盈睿，等.能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形態(tài)與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國高新科技，2019，55（19）：22-24.