不同電壓等級配電網中電力儲能技術的運用分析

李楊

摘 要：電力儲能技術是作用于電力系統中的關鍵技術，其能夠根據不同電壓等級配電網需求進行不同方向的電力儲蓄，保障配電網運行的經濟屬性，還能夠以創新性的技術提高配電網使用全過程的質量，維持電網運行穩定性。儲能技術在電力系統中的應用給電力系統的設計、調度與控制等多方面帶來創新與變革。本文就電力儲能技術進行分析，對電力儲能技術運用于不同等級的配電網中的效果進行分析。

關鍵詞：配電網;電力儲能技術;電力系統

隨著人們生活水平的不斷提高，對于電力需求也不斷提高，在用電質量與用電安全性上都有較多的要求。當前電力系統與配電網運行質量都得到了有效的提高，能夠較好的維持供電質量與供電穩定性。但在供電經濟效益上，還沒能夠得到有效的提高，一般而言，電力系統具有較好的備用容量，用來應對電力負荷情況，滿足供電高峰期的用電需求。但這種備用容量如何得到提高，如何在供電過程中有效進行儲能都是需要重點關注的問題，為了能夠有效消除晝夜用電負荷的峰谷差，可以以電力儲能技術提高電力設備的利用率，降低供電成本，保障電力系統運行的穩定性。

一、電力儲能技術的類型

電力儲能技術能夠改變電力系統中功率剛性平衡性質，有利于提高電網柔性，對于電力系統運行的安全性與穩定性也有重要作用，是新能源發電模式下進行創新的主要內容。當前技術水平下，電力儲能有多種形式，作用于配電網中也有較好的效果，以下對電力儲能技術進行具體探討。

（1）超導磁儲能技術。電力儲能技術類型的多樣決定了儲能效果的不同，不同的儲能技術對于電力系統的影響也是不同的，超導磁儲能是一種具有快速電磁響應特征的新型儲能技術，在儲能效率上也較高，對于電力系統中的電壓穩定性、輸電能力等都有較好的提高作用，還能有效改善電能質量。超導磁儲能技術在儲能功能中的高效性與其技術費用成正比關系，當前在超導體的費用、維持低溫費用中支出都較多，給超導磁儲能技術的應用帶來了較多限制。從已有的研究中可以發現，高溫超導體是能夠較好的降低儲能系統對于低溫、制冷的要求的，有利于降低超導磁儲能系統的技術費用與使用成本。但這種技術還在研制階段，沒能夠得到較為具體的應用。

（2）全釩液流電池儲能技術。電力系統中的儲能技術與蓄電池有直接關系，以多種具有較強蓄電能力的蓄電池的使用，能夠較好的達到儲能效果。全釩液流電池在儲能密度上較低，但由于該類型蓄電池的儲能容量僅受到電解液容量與密度的影響，在配置上也較為靈活，因此儲能密度對于儲能效果的影響不大。在具體使用過程中可以通過增加電解液的容積與濃度來提高儲能容量與儲能效果。全釩液流電磁儲能技術可以進行深度充電與放店，在技術成本上較低，具有較高的成本優勢，并且儲能效率較高，可以達到較好的儲能效果，給電網提供技術優勢。同時，全釩液流儲能技術在蓄電池儲能效果基礎之上還能夠很好的進行能量轉換，具有較高的能量轉換效率，對于電能轉換過程中的安全性也有較好的保障。電力系統在負荷中的調節也可以從全釩液流儲能技術中得到實現，其可以調節電網負荷，提高電能的使用效率。還能夠作用于可再生能源發電的電能儲存中，較好的改善了新型發電技術發電間歇性、隨機性造成的電網并網難的問題?？梢哉f，全釩液流儲能技術作用于電力系統能夠起到較好效果。

（3）抽水蓄能技術。電力系統中電能儲蓄最常使用的便是抽水蓄能，其廣泛應用于電力系統中也得到了創新式的發展，在電能管理、電網頻率控制與負荷削峰填谷中都有重要作用。抽水蓄能技術運用于電網中需要有較為完善的設施配備，包括上下兩個水庫，能夠在用電高峰期借助上游水庫水的勢能進行發電，也能夠在用電低峰期將下游水庫的水抽到上游水庫中進行保存，以此進行循環，保證電力的充足。但受到抽水蓄能電站的規模性要求，建設一個抽水蓄能電站需要花費較多時間，工程投資也較多，難以得到進一步的創新與發展。

二、不同電壓等級配電網中電力儲能技術的應用

電力儲能技術有多種多樣，但不同電力儲能技術需要有不同的儲能配備，當前我國電力系統中不同電壓等級配電網使用的電力儲能技術可不同，為了更好的提高電力儲能技術的電能儲蓄效果，以下對不同電壓等級配電網中的電力儲能技術應用進行分析。

（1）高壓配電網中電力儲能技術的應用效果。高壓配電網電能使用在近些年來負荷不斷加大，這與用電需求與電力系統的發展有直接關系。而在高壓配電網運行中，為了滿足用電高峰期的電力需求，需要耗費較多的備用電，這也會影響電力系統的運行效率，造成資源的浪費。在高壓配電網的電力使用中，電力儲能技術一般用于削峰填谷，以儲能技術減小系統所需備用電容量，能夠在設備投資上降低成本浪費。高壓配電網中配備儲能裝置，能夠有效的降低電力系統的最大發電出力，減少電力系統備用容量。備用容量越大，越不利于儲能技術系統的制造與控制，當前在配電網中對于儲能系統的制作成本還是較高的，這說明電力系統的儲能容量還是沒能夠得到較好的減少。需要注意的是，儲能系統的容量與安裝，需要根據負荷特征進行優化計算，保證儲能系統的經濟性，并較好的提高高壓配電網電能的使用效率。

（2）中壓配電網中的電力儲能技術的應用效果。一般在中壓配電網中使用電力儲能技術，是為了能夠平抑間歇性分布式電源的出力波動，提高中壓配電網的能量調度，并達到提高分布式電源接納能力的作用。當前在電力系統中，可再生能源的利用是較為常見的發電手段，但可再生能源受到自然條件的限制，發電間歇性與隨意性難以得到有效的控制，也會造成電力形成的波動，降低中壓配電網的供電質量。且隨著用電需求的擴大，可再生能源作為必要的發電技術，其供電質量不得不受到較高的重視，并加以改善。電力儲能技術對于改善可再生能源發電輸出電壓與頻率質量有較好的效果，增加了電能分布與電網并網運行的可靠性，提高了分布式發電單元與電力儲能裝置聯合運行的協調性，對電網電壓跌落、涌流與瞬時供電中斷等電能質量問題也能夠起到較好的改善作用，保障中壓配電網電網運行效率與供電穩定性。

（3）低壓配電網中電力儲能技術的應用效果。低壓配電網中的儲能系統一般設置于用戶端，能夠對電力需求側進行有效的管理，也能夠在電力緊急需求方面提供較好作用，提高低壓配電網的電能質量與供電效果。電力儲能系統作用于用電方，提高了儲能系統的供電可靠性，并且能夠在技術手段上利用儲能裝置給用電用戶提供具有較高質量的供電電源，并給予用電用戶自主選擇電能來源，可以由配電網回路而來或是從電網回饋電能中而來。

結語：

電力系統的運行穩定性與供電穩定性、蓄電有效性都有直接的關系，以電力儲能技術提高電力系統的運行效率能夠較好的保障電網運行質量，還能夠通過電力儲能系統促進電網運行經濟性。當前在電力系統中運用的儲能技術多樣，本文就超導磁儲能技術、全釩液流儲能技術、抽水蓄能技術進行探討，并對不同等級電壓配電網的電力儲能技術應用效果進行分析，為電力儲能技術的發展提供基礎資料。

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