儲能技術在電力系統中的應用現狀與前景

摘 要 在電力系統中儲能技術發揮著越來越重要的作用，而當前儲能技術的應用狀態以及未來的發展前景也是電力行業關注的熱點話題。尤其是如今新能源發電得到了廣泛的關注與支持，儲能技術的作用也更加凸顯出來，應用范圍也在不斷擴大，在不同的系統和環節中，應用的方式也不同，要想將儲能技術的價值的作用發揮到最大，就要了解儲能技術的應用現狀，并結合電力行業發展的實際情況研究其發展前景。

【關鍵詞】儲能技術 電力系統 應用

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

1 儲能技術

1.1 抽水蓄能

抽水蓄能通常是由水庫、發電系統以及輸水系統組成。水庫由上下水庫兩部分構成，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化為電能。這項技術已經非常穩定，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上發展起來的一項儲能技術。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，為發電機提供能力。有關壓縮空氣的儲能技術一直是相關領域研究的重點，所以目前這方面的產品非常多樣。

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加速，這樣就可以將電能轉變為電能，而在能力釋放的過程中，飛輪的旋轉速度會逐漸降低，電動機會起到發電機的作用，將動能重新轉變為電能。這種儲能方式的優點是效率非常高，而且不會對環境造成任何破壞，符合如今的環保理念，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 化學儲能

這種儲能技術利用的是化學反應。能量在電能與化學能之間轉化，實現能量的儲存。電池是能量轉換的載體，而且電池的種類是非常多樣的，其電化學反應也有很大的差異，不同種類的電池組成的材料各不相同，但其內部的核心結構是比較相似的，都具有正負極，且電解質以及隔膜都是必不可少的結構。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 儲能技術在電力系統中的應用現狀

2.1 抽水蓄能系統

這種技術最早在日本和美國應用。上個世紀中期美國就已經建立了抽水儲能系統，抽水技術在其中占據十分之一的比例，適用于水資源比較充足的地區，我國的抽水儲能發電容易受到環境的影響，很多地區并不能使用這種方法，從技術上來說是落后于美日的，發電的規模已經達到17.530GM。

2.2 壓縮空氣儲能電站

這種儲能技術最早應用與德國，在投入使用后，發電效率得到了提升，剩余的能源經過處理后還可以投入使用，在這種情況下，發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，很多剩余的能量得不到利用，這就會導致能源被浪費，而且對環境也會造成影響。德國應用的空氣壓縮儲能最早的應用已經一直沿用到今天，使用了幾千次，可以說在技術上是非常完善的，其他國家多數都是借鑒德國的實踐經驗。我國在這方面的應用幾率也非常大，很多技術上的問題也做出了預防。

2.3 飛輪儲能系統

這項技術主要是控制軸承的質量，當質量減輕到一定的程度后，飛輪運轉的效率也會得到極大的提升。歐洲的一些企業對軸承的材質進行了更新，將傳統的材料換成了高強度纖維，質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 儲能技術在電力系統中的發展前景

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電使用的化石燃料已經成為一種趨勢，根據不同國家的特點，儲能技術的應用也是各有區別，但新能源的開發已經是必經之路。因此未來儲能技術的發展應該接入更多的可再生能源，減少電力系統建設的相關成本，同時也是為電力系統的穩定發展提供了保障。

4 結論

總之，儲能技術將會在未來繼續引導電力系統改變以往的生產模式，新能源的利用將成為主流，而在電力系統中要想發揮出儲能技術的真正價值，就要提高設備的工作效率，同時解決電網中的一些突發故障，電能的質量也要得到提升，讓電力系統可以變得更加穩定高效，滿足社會發展的實際需求。研究人員需要對儲能技術投入更多的關注和精力，結合我國實際情況，解決儲能技術應用的一些問題。

參考文獻

[1]馮琦，周毅博，桂建忠，王瑩，郭雷，王春華.含大規模風電與儲能元件的電力系統調頻技術研究綜述[J].電測與儀表，2017（08）：39-46.

[2]張麗霞.大規模儲能技術在電力系統中的應用前景解析[J].江西建材，2016（15）：204+210.

[3]李建林，馬會萌，惠東.儲能技術融合分布式可再生能源的現狀及發展趨勢[J].電工技術學報，2016（14）：1-10+20.

[4]高華民.大規模儲能技術在電力系統中的發展趨勢分析[J].信息系統工程，2016（05）：42.

[5]張坤，彭勃，郭姣姣，王玉平.化學儲能技術在大規模儲能領域中的應用現狀與前景分析[J].電力電容器與無功補償，2016（02）：54-59+66.

作者簡介

郝蘭英（1978-），女，山東省巨野縣人。現為青島港灣職業技術學院講師。主要研究方向為感應電機速度控制。

作者單位

青島港灣職業技術學院 山東省青島市 266404endprint