新能源电力系统中的储能技术分析与研究

王智勇

摘要：随着经济的增长和对能源需求的增加，国家开始重视对不可再生能源的保护问题，因此各国相继开始了对风能、太阳能等可再生能源的开发利用。在我国的电力事业中，已经运用了诸如风电、光电等新能源，其比重也逐年增加。但是这些新能源受到季节性等因素的影响，在使用上存在一定条件的限制，因此对新能源的储存技术成了一个新问题，解决了新能源的储能技术，就能实现对新能源的调控，不仅保护了生态环境，还能够促使电力系统稳定运行。

关键词：新能源;电力系统;储能技术

引言

智能电网是目前国内外电力行业研究的焦点问题，我国对智能电网的研究也越来越重视，并在我国电力事业发展中具有战略性地位，我国目前的智能电网还落后于西方发达国家，但是也已经构建了“一强三优”的电网发展模式，智能电网就是其中的“一强”，连接了我国的华北、西北、华中和华东几大电网，通过信息技术和自动化技术使电网更加智能。智能电网通过各种先进技术提供安全可靠的高质量电能，允许风电、光电、水电等各种新型能源并网，保证电量充足的同时，减少环境污染。不过，风电和光电等新能源受到季节、地势等因素的影响，具有较强的波动性和随机性，电网的安全性和稳定性受到了影响。不仅增加了电网的调度难度，也对供电的持续性和可靠性产生了不良影响。在新能源的并网过程中，在出口侧安装储能装置可以平抑输出功率的波动，将部分新能源转化为可以调度的电源，不仅减少了电力系统的冲击，将电能储存起来以供不时之需，也提高了系统的稳定性，同时还为电压提供支撑，改善了电能质量。由此看来，储能技术是目前解决电网中新能源穿透率持续增加等问题的较好方案。同样的，对新能源电力系统中的储能技术进行研究，具有积极的社会意义。

1储能技术简介

1.1自然界的储能

就现在的世界能源来说，其大部分都是来自最基本的太阳能，通过太阳能的传导实现基础的可持续发展，人们在进行能源使用的时候，分别以不同的形式来对太阳能提供的资源进行可靠的转换。从而实现自然界的储能效果，比如说，对于一些有机燃料能源的控制，主要是以太阳照射和自然生长产生的能源为主。所以就目前的形式来看，对于太阳能的开发在最近几年将处于大火状态。

1.2应用于电力系统的储能技术

随着我国科学水平的不断提高，各个领域的技术都有着一定的加强。当前就电力系统来说，整个储能技术已经得到了很大的更新，对于储能技术手段来说，通过一种人工的方式来实现能量转换可以从一定程度上给与能量的可持续发展。通过这样的方式方法可以保证最基础的效率和能源的清洁。在储存技术整个的发展过程中，对于电力系统效率的有效增强可以保证创新技术与之相应的系统更加完善匹配。从而更大程度上满足于消费者的所需量。同时，对于太阳能和风能的改革也应该不断的去尝试，以此能够应用到电力系统基本的储能技术中，不断创新技术使相应的储能系统与其匹配，最后要通过进一步的科技生产让各种间歇性能源和特殊新能源得以利用，使储能技术进一步发展。

1.3电力需求侧储能技术

就目前的用电需求来看，人们对于电力的依赖性越来越强，想要在用电的过程中更好的满足于对电的需求，就应该对电能技术的开发进行大量的研究，不断的为用户的行为进行恰当的分析，秉承可持续发展的理念，对于用户时间的安排和空间的运用进行有效的技术改进，以此更好的满足于消费者的需求时间。同时，对于电力的有效供应来说，要想保证电力系统储能技术的可持续发展，应该针对于用电高峰期和用电低峰期做出具体的电力规划，以此增强整个电力系统分布的灵活性和可控性。

2新能源电力系统中的储能技术的应用

2.1储能技术在风力发电领域的应用

储能技术在风力发电领域，可以实现以下应用：

（1）一次调频：传统风电机组有两种手段可以实现一次调频功能，第一是通过预留调频备用容量，可以实现一次调频，但长期运行下降低了整个机组的发电效率，降低了发电厂的经济效益。第二是采用转子超速控制、变桨控制来实现控制风电机组输出功率，缺点是减小了风电场的正常输出，降低了风电场的经济性，降低了机组的正常使用寿命。而通过增加储能设备，利用其响应速度快、可频繁充放电的特点，参与风电场一次调频，不仅可以消弭转子超速提供能量时间短、会造成频率二次跌落的缺点，还可以弥补变桨响应时间慢、频繁动作增加机组磨损、降低设备寿命这一不足。

（2）电力调峰：在用电的高峰期会出现功率负载过大的情况，可以根据高峰期负载的情况，使用储能技术对其进行调整，可以依靠实际需求的改变，将系统产生的能量储存在储能装置中。当负载达到高峰时，储能装置释放储存的能量，提供负荷供电的电力，对提高供电的整体运行的稳定性和可靠性有很大的帮助。

2.2储能技术在光伏发电系统的应用

对于现在的光伏发电系统应用来说，储能技术主要有如下的应用方向：

（1）虚拟惯量响应：光伏作为可再生能源中的代表性产业，在全球许多国家和地区都得到大力发展。为促进新能源消纳，目前具有转动惯量的常规电源开机容量不断被挤占，电网可用的快速频率调节资源逐步减少，电网频率控制的结构性困境日趋明显，造成频率安全风险进一步加大。光伏发电机组本身不具备虚拟惯量响应能力，通过增加储能系统，基于虚拟同步发电机的光储联合系统协调控制策略，能够有效提供虚拟惯量和动态频率支持，提高系统稳定性。

（2）提高电网运行的经济性和安全性：我国的西部地区有着严重的弃光限电问题，使得光伏发电系统的发电效率不高，为了对未被利用的光照问题进行解决，可以通过储能器在光伏系统的发电能力不够限电阈值的时候，来将其所储存的多余的功率运送至电网中，进而解决光照利用率低的问题。

3储能系统优化配置和控制策略

对当前多种储能系统进行分析，让大体积、功率高、密度高、寿命长的系统进行大规模并网，在整个过程中需要进一步对储存单元的高密度进行控制，让其在微网中的应用前景更加广泛。此外，通过应用储能装置，能够改善当前电动系统的质量问题。对风电场以及太阳能电场的功率进行调节，使装置的原理和结构更加系统，可通过储能装置和网际控制的有效结合来提升整体控制效果。在环路设计的支持下，令电网电能质量得到有效控制。同时，以光伏发电系统为支持，通过储能系统的稳定运行，对功率进行定性分析，延长系统使用寿命，优化整个系统。

4结论

综上所述：为了在进行工作的时候能够更加熟悉我国对于新能源电力系统控制的成熟度，在电力系统的创新领域中，也要不断的增强和扩展，通过新型技术的应用来提高整体的用电质量和安全性能。以此来解决整个电力系统所存在的功率波动等客观因素。并通过各种各样的技术结合，来实现新一代电力系统能源的规模化、科学化、从而使得整个的效益和用户的需求达到最大化。

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