儲能技術在能源互聯網中的應用分析

管鑫 路濤濤

摘要：儲能技術是科學技術快速發展下的產物。作為構建智能電網和能源互聯網的關鍵技術，儲能主要用于平抑電網波動，優化能量傳輸，實現電網的安全穩定運行。

關鍵詞：能源;互聯網;儲能

引言

隨著工業時代的推進，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注，以新能源等可再生能源為主的能源互聯網和智能電網技術應用而生，儲能技術作為能源互聯網的關鍵技術，可有效解決新能源的間歇性、波動性，實現新能源的友好并網，得到了大力發展。同時儲能技術在很大程度上能夠達到節約能源、保護環境的目的，并且具有一定的社會效益和經濟效益，是能源利用和社會進步的重要支撐。

1儲能技術發展現狀

1.1物理儲能技術

當前物理儲能技術主要是利用自然環境、機械設備等，將水、空氣等能源進行存儲，之后采用相應的釋放途徑轉換為電能。因其壽命周期長，能源存儲量大等優點得到了廣泛的應用。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電機組將其轉化為電能。抽水蓄能技術能夠發揮削峰填谷、調頻調相等功能，同時對電能結構進行優化，提高電能利用率[1]。

1.2電力儲能戰略性問題

儲能技術戰略性問題是指國家層面儲能產業發展在核心技術體系研發、標準體系設計、市場機制及商業化運行等方面還有待突破。一是現在我國的儲能核心技術體系理論研究不足，缺乏完善的頂層設計和底層環節支撐，目前核心技術體系難以支撐目標需求的實現，形成了規劃走前端，技術難跟上的困局;二是相關的標準體系還有待完善，儲能產業的實施涉及工程、環境、消防、交通等多行業與領域，儲能項目的完整運行，不僅需要技術支持，還需要涉及多領域的運行制度支撐，相關的標準、制度和規范急需出臺;三是市場化機制和商業化運行，這一點著眼于目前儲能產業的高投資、低回報現象，儲能技術成本高，資本引進困難，且儲能的經濟回報計算方式復雜，目前沒有統一的標準，這影響了儲能產業的市場化和商業化。解決技術成本問題可以一定程度上緩解高投資現象，但是儲能多樣化收益問題需要技術和市場同時關注。

1.3電化學儲能技術

電化學儲能技術具有靈活、效率高等優勢，將其應用在能源互聯網和智能電網建設中，能夠顯著提升能源互聯網和智能電網的運行功率和服務質量。同時，由于電化學儲能響應快等特點，能夠快速跟蹤新能源發電調節其出力，對于新能源發電的不穩定性具有一定的抑制作用，從而減小新能源并網后對電網的沖擊，實現友好并網，有效解決棄風棄光等問題，提高新能源的工作效率和占比，具有多個方面的優勢。當前電化學儲能技術的發展速度較快，如鋰離子電池已經得到了廣泛應用，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的重要發展。將電化學儲能技術應用在距離發電中心較遠的電網中，能夠有效解決我國偏遠地區電力能源不足的問題，同時將其應用在新能源發電、微電網領域中，能夠有效提升其實際發電質量[2]。

2儲能技術在能源互聯網中的應用

2.1協同調度技術

能源互聯網背景下的儲能技術，尤其是可再生能源的研發和利用備受人們的關注。能源互聯網在其構建的過程當中，應重視能源的可再生性，增強能源的利用效率，這就要求相關技術人員必須對可再生能源進行合理、科學的調度和規劃。具體來說，相關技術人員在可再生能源的協同調度上必須做到以下幾點：第一，合理規劃好儲能的運用，并且對儲能的容量進行分析和整合，將資源的優化配置和有效的協調處理，以此來提高電力資源的調配效率。第二，在能源調度上，相關技術人員必須對電力能源進行合理高效的數據分析，對于儲能系統采取旋轉備用容量和調峰調頻等措施，協調跨區域能源調配。

2.2能量調度與能量優化技術

能源互聯網中能量在輸入、輸出的路徑和配置方面的復雜性會不斷提升，在多能耦合系統中需要依靠外部電力供應，保證電能能夠向熱能轉化，同時可以在CHP的作用下獲得熱能。此外，能源互聯網中，設備發生故障會導致網絡重構，從而引起能量流路徑出現改變，所以需要采用科學的能量調度與能源優化技術，對于能源互聯網整體架構設計和具體運行具有關鍵性作用。通過對能量調度的優化管理，能夠解決多項能源互聯網設計與運行中存在的實際問題，例如技術人員向外拓展能量優化分配方面的問題，可以通過構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，即釋放能量狀態、儲存能量狀態及空閑狀態，通過3種不同工作狀態的切換與運行，全面降低系統運行消耗，從而降低運行維護成本[3]。

2.3儲能集成化與模塊化設計

在現代科學技術不斷發展的推動下，當前電力工程的自動化、智能化水平不斷提升，儲能技術系統結構也逐步向集成化和模塊化方向發展。儲能技術模塊化、集成化的發展需要與現代智能技術相結合，使其能夠構成具有完善功能的模塊，將多項發電方式進行統一結合，從而能夠全面提高系統控制效果，提高電力儲能技術與電力系統運行規范性，將多個模塊集中為一體，能夠達到集成化控制目標，同時與自動化技術的結合，能夠提升電力儲能運行管理效率，相比于傳統的管理方式，集成化、模塊化的管理模式更能夠促進電力儲能技術創新。

3儲能技術面臨的挑戰

儲能技術面臨的挑戰主要是指國家層面儲能產業發展在核心技術體系研發、標準體系設計、市場機制及商業化運行等方面還有待突破。一是現在我國的儲能核心技術體系理論研究不足，缺乏完善的頂層設計和底層環節支撐，目前核心技術體系難以支撐目標需求的實現，形成了規劃走前端，技術難跟上的困局;二是相關的標準體系還有待完善，儲能產業的實施涉及工程、環境、消防、交通等多行業與領域，儲能項目的完整運行，不僅需要技術支持，還需要涉及多領域的運行制度支撐，相關的標準、制度和規范急需出臺;三是市場化機制和商業化運行，這一點著眼于目前儲能產業的高投資、低回報現象，儲能技術成本高，資本引進困難，且儲能的經濟回報計算方式復雜，目前沒有統一的標準，這影響了儲能產業的市場化和商業化。解決技術成本問題可以一定程度上緩解高投資現象，但是儲能多樣化收益問題需要技術和市場同時關注。

4結束語

儲能技術包括物理儲能、電化學儲能等內容，對我國社會的可持續發展和國民經濟的增長意義重大。能源互聯網是智能的、前瞻性的、復雜的、物聯的，隨著儲能技術的進步，可加快能源互聯網的落地和應用，可在很大程度上完善我國傳統的能源結構體系，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.能源互聯網背景下的電力儲能技術展望[J].科學大眾，2019（003）：6-7.

[2]杜法剛，滕松.探究能源互聯網背景下的電力儲能技術展望[C]/2019智能電網新技術發展與應用研討會論文集.2019.

[3]胡釙，李莉莉，呂盈睿，等.能源互聯網技術形態與關鍵技術研究[J].中國高新科技，2019，55（19）：22-24.