儲能技術在新能源電力系統中的應用探討

張洋溢

摘要：近年來，經濟快速發展，社會不斷進步，我國新能源技術發展迅猛，為滿足新能源并網、調峰調頻等方面的需求，儲能技術的運用具有必要性，需要政府、行業協會、相關利益方認真對待，不斷改進儲能技術、完善儲能標準，引領行業健康發展。本文首先分析了我國風光新能源發電側儲能發展現狀，其次詳細探討了新能源發電側儲能發展需求及關鍵技術，并圍繞新能源發電側儲能示范應用展開論述，以期可供參考。

關鍵詞：儲能技術;新能源;電力系統;應用

引言

隨著可再生能源的迅速發展，各種能源的出現使得能源互聯網的構建逐漸完善，儲能在電力系統中的作用越來越重要?，F代科技發展的速度也越來越快，在科技強國戰略背景下，儲能技術也越發成熟。當前我國已基本具備了儲能技術推廣條件，進一步推動儲能技術在電力系統中的應用，滿足我國能源變更和電力發展的實際需求，則需要更加深入的了解儲能技術、儲能市場和政策環境以及各種儲能技術的應用原理和商業運營模式，以便推動儲能技術的研究和應用向規?；?、商業化快速邁進。對于研究儲能技術在電力系統中的應用價值與運營模式具有較大的參考價值。

1儲能技術對于新能源電力系統發展的重要作用

在光伏電站配置儲能主要實為了提供新能源消納、輔助執行一次調頻等服務。此外儲能電站還可以參與調峰、調頻等電力市場交易，獲得部分收益。①對棄光問題的解決。光伏發電的發電功率波動性較大，特別在一些比較偏遠的地區，電網常常會出現無法把風電和光伏發電完全消納的情況，應用儲能技術可以減小或避免棄光。在可再生能源發電場站側安裝儲能系統，一旦電網運運行系統處于電力巔峰不足或者輸電通道出現異常狀況時，一些電力能源的發電條件受到外界客觀環境因素影響，實際的發電條件會受到約束，在實際的發電過程中，電源發電場釋放的電能質量和運營效果達不到預設的要求。②對電能質量的提升。在各種可再生能源進行電力傳輸的過程中，風電等可再生能源的發電效果會出現不穩定的狀態，發電部門的管理人員應采用獨特的施工處理技術，對電力系統的內部結構以及具體的發電功率進行全面的檢驗，在周密分析電力能源分布情況的基礎上，制定完善的發電設計方案，進而有效緩解電網調峰壓力的不足以及系統容量不足的發電現象，促進電網的可再生能源的發電效果。通過在集中式可再生能源發電場站配置較大容量的儲能，基于場站出力預測和儲能充放電調度，實現場站與儲能聯合出力對出力計劃的跟蹤，平滑出力，滿足并網要求，提高可再生能源發電的并網友好性。與此同時，大型儲備電站的可再生系統應結合實際的發電情況，管理人員應在充分發揮電能儲備的可再生能源放大效應，并不斷完善和優化可再生能源在實際發電過程中出現的不足和運行缺陷，并確保電能能源的輸出總量達到預設的工作要求，進而提高電力能源的運行質量，滿足廣大人民群眾的日常生活需求，不斷提高電力企業的經濟效益和社會效益，進而提高電力企業的競爭地位。

2儲能技術在新能源電力系統中的應用探討

2.1支持高比例可再生能源發電電網運行

在世界范圍內，可再生能源發電呈飛速發展的趨勢，大規模波動性和間歇性可再生能源發電接入導致電源側不穩定性明顯，導致電網功率不平衡風險滋生。對大規模可再生能源發電接入來說，可以使用儲能技術和發電聯合，預防其不確定性，提高可調性。其次，使用電網級儲能有助于提高電網對可再生能源發電的適應能力。對后者進行分析，儲能屬于電網的一種可調度資源，其價值豐富，使用空間廣泛。在電網級應用過程中，儲能的需求可以劃分為功率服務和能量服務兩種。功率服務中儲能需要對電網的暫態穩定與短時功率平衡氬氣，作用時間從幾秒鐘到幾分鐘。能量服務儲能多適用于較長時間尺度的功率調節，作用時間從數小時到季節時間尺度，能夠解決系統峰谷調節和輸配電線路阻塞的問題。對功率服務來說，需要對快速的大容量儲能技術做出響應，主要包括飛輪儲能、電池儲能等，實現儲能技術和電子技術的有機結合，具備四象限調節能力，實現對有功功率與無功功率的共同調節，保障電網的電壓及頻率。對能量服務來說，雙向電力儲能需要具備長期的存儲性能、一定的循環效率和低成本的特點，保證可再生能源發電在時間方面的有效轉移。但是結合現狀分析，大規模電力儲能并不是解決高比例可再生能源發電問題的唯一方法，用電負荷的柔性調節也是一種有效的方法，對分布式儲能技術的有效應用有助于強化電力負荷的柔性調節性能。

2.2在電力調峰上的運用

并網發電處理人員應利用先進的處理技術，使用先進的技術處理工藝流程，在電力達到巔峰時段都時，使得功率較大的電網負荷壓力降低。與此同時，相關人員應有機協調處理各類儲能技術。并根據自身需要做出相應的調整。在負荷較低的時候儲存大量的能源，在負荷最高的時候將集中收集的能量釋放，在有效排解負荷供電的基礎上，確保系統運行的安全性和穩定性。

2.3為多元能源系統能量管理及方法優化提供保障

對局域多元能源系統進行分析，管理人員需要結合價格信息對能源的生產、轉換、存儲和消費進行全面安排，最大程度減少系統運行成本，保證系統的安全穩定運行。儲能管理及釋能管理是系統運行的重要部分。系統需要結合儲能情況的動態變化情況，明確儲能的功率方向及大小，保證系統內供需的平衡。并且系統中各個轉換元件功率分配對系統運行的效果有重要影響。儲能功率流向及大小對于優化系統能量流來說具有重要作用。除此之外，需要結合能量在儲能單元的滯留情況，明確系統中的能量阻塞情況，及時對運行方案進行調整。儲能的安裝位置、容量大小以及儲能釋能過程完善對于局域能源系統的穩定運行具有重要意義。因此儲能需要具備相應系統運行的性能，具有一定的轉換效率和便捷的安裝條件。

2.4輔助消納新能源

其一，有助于強化新能源發電的電網友好性。儲能系統的充電能力、放電性能較好，將其放置在風電場或者光伏電站中效果理想，有助于減少對電網的沖擊。對單臺風機來說，在風電機組背靠背換流器直流端使用儲能系統，通過有效的控制措施可以緩解風機出力波動情況。其二，有助于提高新能源發電的市場競爭優勢。目前各國都在逐漸減少新能源發電的補貼，提高電力市場中新能源的經濟效益有助于提高投資者對新能源開發的積極性。

2.5飛輪儲能

飛輪儲能法是利用轉體產生的動能來轉換和存儲電能。當采用飛輪儲能方式進行儲能時，利用電機驅動飛輪。當飛輪逐漸達到一定程度時，完成了飛輪的電能向動能的轉換。如果要釋放電能，飛輪的動能就用來驅動發電。飛輪系統通常在接近真空的環境中運行，這將最大限度地減少阻力和摩擦損失。它們壽命長，對環境沒有影響，并且很少或不需要維護。缺點是存儲的能量密度低。為了保證系統的安全，也需要花費大量的資金。同時也會受到場地空間的限制。

結語

在新能源電力系統的運行中，分析不同的儲能技術的應用特點，掌握能源儲存技術的核心元素，合理利用能源存儲技術新能源風力發電系統，太陽能系統，完善電力系統的內部結構，嚴格控制系統能耗，發揮儲能優化配置的作用，實現儲能技術在新能源電力系統中的有效應用，提高電力能源的轉化率和利用率，保持電力系統的安全運行，促進儲能技術的創新與發展。

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