發布時間：2020-11-06所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：近年來社會用電需求的不斷增大，電力工程建設數量也逐漸增多。儲能是促進可再生能源利用、保證電網安全穩定運行的有效手段。據統計，2019年全球已投運儲能項目(含物理儲能、電化學儲能以及熔融鹽儲熱)累計裝機規模達183.1GW，同比增長1.2%。儲能技術按
摘要：近年來社會用電需求的不斷增大，電力工程建設數量也逐漸增多。儲能是促進可再生能源利用、保證電網安全穩定運行的有效手段。據統計，2019年全球已投運儲能項目(含物理儲能、電化學儲能以及熔融鹽儲熱)累計裝機規模達183.1GW，同比增長1.2%。儲能技術按照能量轉化機制可劃分為物理儲能、化學儲能、其他儲能等多種類型，各有不同的適合應用領域。隨著新能源發電的迅猛發展，特高壓電網的加快建設，儲能市場將會迎來快速增長。本文就電力儲能技術發展現狀及走向展開探討。
關鍵詞：新能源;電力系統;儲能技術
引言
隨著社會經濟不斷發展，市場上對電力能源的消耗量也逐漸增加，我國電力能源供應不足問題日益顯著。為了緩解電力能源壓力，將儲存技術合理應用于新能源電力系統中，以能源儲存轉化的方式，控制電力系統的能源消耗量，實現對可再生能源的有效轉化，滿足電力系統的用電需求，保障電力系統運行的穩定性和安全性，促進新能源電力系統可持續發展。
1電力儲能的基本概念
儲能即存儲能量，是指通過一種設備或者介質，把一種能量形式用同一種或轉換成另一種能量形式存儲起來。儲能可以是指利用物理或者化學的方式將產生的能量存儲起來的技術和措施，狹義的儲能包括儲熱和儲電。儲電即電力儲能。
2新能源電力系統中的儲能技術
2.1物理儲能
物理儲能的優點是大規模、低成本和周期長，能夠為大規模大發電系統提供長期的電力支撐。物理儲能方式主要利用空間中的的天然資源，具有綠色環保和持續的特點。但其缺點就在于建設的需求眾多，必須準備專門的場地且有地理條件需求。常用的物理儲能方式有三種：抽水儲能、空氣壓縮和飛輪儲能。抽水儲能的能量轉換率較高，儲能容量大且運行費用低，需要在海水環境中進行運作。由于抽水儲能的運營方式靈活和供應穩定，抽水儲能不僅是一種基本的發電方式，還是備用電力的主要組成部分。空氣壓縮儲能的安全系數非常高，在解決大規模發電項目的平滑輸出問題方面效果顯著，但空氣壓縮儲能的場地對地質條件有著特殊的要求。在空氣壓縮儲能工作過程中，首先需要進行儲能步驟。儲能工作就是壓縮機利用風電機組多余的風電進行基本運作，進行空氣的壓縮和降溫工作。進行壓縮和降溫處理后的空氣需存放在廢舊或新建的油氣礦井中，以備釋能工作使用。其后，釋能工作使用升溫裝置將高壓空氣升溫，借助升溫的氣體來進行燃燒室物質的助燃，燃燒后的氣體則會推動燃氣輪機，最終由燃氣輪機來帶動發電機進行最后的發電工作。飛輪儲能的主要運作方式與空氣壓縮儲能相似，分為儲能和釋能兩個部分。其主要電力獲取方式是將飛輪旋轉的機械能轉化為可用的電能，具有清潔高效和能量獲取迅速的特點。
2.2化學儲能
在新能源電力系統運行中，化學儲能是一種常見的新能源儲能技術，通過電池正負極的反應作用，實現化學能量與電力能源的有效轉化，以此滿足電力系統的用電需求，在達到電力系統儲能要求的基礎上，提高能源的利用率，保證電力系統運行的穩定性，促進儲能技術在新能源電力系統能源儲存和轉化方面得以應用。在應用化學儲能技術時，要考慮到不同電池的屬性和類別，根據電池屬性特點，判斷電池的使用功能，確保選用的電池能夠達到電力系統內部能源轉化的標準。如鋰電池不同于普通金屬電池的使用性能，在電力系統能源轉化中，具有較高的能源轉化率，能夠在短時間完成化學能量的電力轉化。而金屬電池通過氧化還原反應進行能源轉換，有效節約了能源轉化成本，不僅解決了電力系統內部能源儲存問題，同時保障電力系統安全運行。
2.3電磁儲能
電磁儲能的主要儲能方式是將電能轉化為電磁能，然后放置在電磁場容器的儲能方式，儲能效率較高。主要的電磁儲能方式為超導磁儲能和電容器儲能兩種。電容器儲能能夠直接儲存電能，適合短時間的電能儲存，相對來說安全性和穩定性較高。超導磁儲能方式利用超導線圈運作過程中直流電產生的磁場來進行電能的儲存，且儲能基本無損耗，適合長期儲能。
3儲能技術在電力系統中的應用
傳統電力系統的運行必須時刻保持發電與負荷之間的動態平衡，也就是“即發即用”。因此，電力系統的規劃、建設和運行保障等都遵循“供需平衡”的基本原則。隨著社會經濟的發展和人們生活水平的不斷提升，電力系統中的高峰負荷也在持續大幅增加。為了滿足這些短時間的高峰負荷，發電企業和電網公司只能不斷地增加投資發電、輸電、配電等電力設備，這又導致電力系統整體負荷率偏低，電力資產綜合利用率也較低。對電力系統應用而言，儲能的作用主要體現在功率等級及其作用時間上。儲能的作用時間是區別傳統電力系統即發即用設備的最顯著的標志，先進、高效的大規模儲能系統能為這些問題的解決和電力系統升級改造提供有效的手段。傳統化石能源的日益匱乏和環境的日趨惡化，驅使以火力發電為代表的傳統發電方式按照用電負荷進行調度。以風能、太陽能為代表的可再生能源的發電方式則取決于自然資源條件，具有天生的波動性和不確定性，調節控制難度較大。先進、高效的大規模儲能可在很大程度上緩解可再生能源發電的不確定性和波動性，使間歇性、低能源密度的可再生能源得到更廣泛的利用。規模化儲能技術的應用貫穿于電力系統的發電、輸電、配電和用電各個環節可滿足高峰負荷的供電需求，有效減少發電廠和電網不必要的重復建設，提高現有發電裝機容量的利用率和電網運行效率，可有效應對電網故障，提升用電可靠性。實施削峰填谷、計劃跟蹤、平滑輸出等策略，可有效降低可再生能源發電的波動性和不確定性，減少棄風、棄光造成的浪費，實現電動汽車規模化使用，并通過“梯次利用”等技術實現與電力系統的有效配合。總上所述，規模化儲能技術能改變現有電力系統必須供需瞬時平衡的傳統模式，在未來的能源革命中將發揮越來越重要的作用。
4提高儲能技術運行效率的措施
4.1儲能吸引要確保優化的配置
針對于我國當前的儲能系統來講，在實現優化配置的過程中還要注重高質量以及電能的穩定性，從而提高整個功率在波動的過程中保持平穩性，然后充分的結合經濟與技術的要求，實現內部容量的不斷提高。為電能的儲存提供很大的幫助。在新能源的開發過程中還要結合運行的特點，實施曲線的分析，完善電力系統的優化設計。最終新能源的電力系統中更加的科學與完善。
4.2提高儲能效率
在儲能技術的研發過程中，提高儲能效率是第一要務。相關工作人員的研發工作要以提高儲能效率為目標，對新能源進行開采和利用，不斷創新儲能技術的發展模式，對現有儲能技術的優缺點進行綜合考量，向儲能技術效率、性能和技術同步的方向發展。
結語
壽命長和成本低是儲能技術發展的方向，目前儲能技術研發不斷革新和儲能體系加速開發構建。各類儲能技術保持多元發展的格局，并且多數技術仍處在技術完善和技術驗證階段，安全性好、成本低、循環壽命長、效率高將是未來儲能技術發展的方向和技術挑戰。針對不同的應用領域，儲能技術將不斷的在示范仙姑應用中得到驗證和提升，逐步發揮各自的優勢并逐步走向成熟和商業化大規模運營。——論文作者：曹軍太
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