探讨储能技术在电力系统中的应用

边海洋

摘要：随着电网技术的发展，储能也将作为一种新的技术手段，对于新的电力系统有极大的促进作用。储能以其自身的技术特长，基于电力基础，形成的对于能量的合理存储与释放，来达到生产生活的相关运动目的。由此来看，完备的储能技术对于电网的运行有着不可忽视的重要作用，在电力系统的发电，配电，输电，用电等环节都能起到很重要的作用。储能的规模化运用将会在未来的很多关键领域与相关技术上产生很重要的作用，而且储能的规模将会沿着集中式与分布式相结合的方式进行发展。本文旨在探讨电力系统中储能技术的相关应用，以及储能技术在市场上运营的前景，相关配套设备的简要分析。

关键词：储能技术;电力系统;应用;研究

一、引言：

电气化时代的到来，为整个世界的生产力带来不可估量的促进作用，本世界将是智能化时代的天下。而能源能量是社会发展的决定因素，一个国家要想长久稳定的发展，对于能源的发展不可不重视。电力储能作为储能的重要形式，对于未来发展清洁能源等有不可忽视的作用，基于本土能源状况，本文就电力系统的的储能方式作简要的分析，以探讨电力系统中储能的一般形式以及未来储能技术在电力系统的应用。

二、电力储能简介与类型介绍

电力储能的简介

一般的电力储能分为直接储能（能量以电场和磁场形式存在）和间接储能（电能转化为机械能、化学能等）

电力储能的类型介绍

抽水储能

抽水蓄能是指利用电网中负荷低谷时的电力，由水库抽水到上水蓄能，到电网高峰负荷时，放水回到下水库发电的水电形式进行对于电能的儲存使用。这类抽水储能电站一般会作为特大城市应急反应的后备系统，比如潘家口的十三陵抽水蓄能电厂，其所在的中国京津唐电网是一个以火力为主的电网，电站在电网中的作用主要体现在事故备用、黑启动、以及保证北京用电的稳定性和可靠性。由于燃煤火电机组的设备有限问题，在遇到应急时刻，火电对于电网频率的变化会表现出巨大的不适应性。因此，抽水蓄能电站就很好地起到了调节作用。其中，十三陵抽水蓄水电场运行着正常后，电网合格率每年达到99.99%，因此，大力发展蓄水电站是很有必要的。

超导磁储能

超导磁储能（superconducting magnetic energy storage SMES）是利用超导体制成的线圈储存磁场能量，这种储能方式，由于长期无耗损，能量释放率高，释放能量的速度快，因此可以用于电网电压、频率、有功和无功的且易于调节。

其中SMES可以作为一个灵活调控的电源，可实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿。SMES侧重于发展高温超导涂层导体，能在扰动消除后缩短暂态过渡过程，能够使系统快速回到稳定状态。

超级电容器

超级电容器是由特殊材料制成的，可供强大的脉冲功率，电极表面充电时处于理想化状态，电荷吸引电解质中的异性离子，使其附于电极表面，形成双电荷层，构成双电层电容。正常情况下，超级电容内部不发生化学变化，充放电过程有良好的可逆性，因此使得充放电次数可高达10万次。其适应场合是：高负荷的负载平滑和改善电能质场合，在电网中维持和电网稳定，防止电压波动等有明显的优势。

压缩空气储能

压缩空气储能是指目前处理抽水储能外的唯一一种单体容量可超过百WM的高效储能技术，这种储能设备具有投资费用小，存储时间长，发电成本低等特点，并且可实现模块化组建。主要用于风谷电能回收，电荷平衡，调制频率，发电系统备用等特点。

电化学储能

近些年，电池储能发展很快，在未来也是最具潜力的一种储能方式。电池储能的特点在于：由于功能与功率不同可以灵活配置，迅速响应，精度控制以及低电耗，在电力系统常用在小功率场合。未来需要电化学储能降低工艺费用，突破技术壁垒，不断实现储能功能的升级。

三、电力储能应用分析

能量管理

由于电力负荷峰谷差的不断变大，给发点与调度带来很大困难。利用高效能系统实现减少负荷谷峰差，缓解电力电网的建设，大大提高电力设备的利用效率。

电动汽车储能为电力储能带来巨大的潜力市场，新能源汽车对于汽车电池的要求越来越高，随着国家与国际社会减排号召。新能源汽车作为主要的节能产品，承担着创新汽车电池储能的重任。同时，随着电池储能技术的发展，也为电动车行业提供先进的技术指导与理论支持。

提高系统的稳定性

电力系统的正常运行通常对环境，设备，能源要求加高，如果能发展储能系统，那么对于电力系统的突发情况将会起到很好的补充作用。扰动发生时，通过运行过程的充放电储能，快速实现平稳放电。通过配合电网，实现系统中的自动调节并调整安稳装置。

提高电网对新能源的接受力

随着新一代新型能源的不断渗入，风力发电，水力发电，太阳能发电等新型能源的补充，电网的发电任务将会有所减少，对于电网系统来说，这将会降低对于煤炭等不可再生资源的使用。结合电网与新能源储能，将会对未来的能源发展不断进行补充，会大大提高新一代的能源清洁力。

改善电能质量

新的储能技术对于电网电能的质量改善有很大的技术支持作用，当电能质量发生问题时，储能快速相应系统会发生动态变化，实现有功调节与无功控制，以降低电压波动，消除电压的升高与降低，改善功率因数，保证用户的供电。基于储能的电能装置不仅可以控制电能质量，而且可以有更大的经济性能。

结束语

储能技术的发展对于未来社会的能源发展无疑是一个可持续发展的作用，也会对未来的能源结构有很大的改变，对于储能发展的前景，将会对能源分布与社会技术的发展方向带来很大的变革性力量。今后的科研工作者仍需继续努力，在专业技术上越来越精进，为未来的社会实现清洁能源，为将来社会的可持续性稳定发展贡献出应有的贡献。在社会方面，也需要不断发展基础设备，对于市场环境与政策也要有足够的了解，在保证社会正常运行的情况下，不断探索新的能源发展新路子。实现电力系统的优化配置与向前不断的可持续发展。

参考文献

[1] 张文亮， 丘明， 来小康. 储能技术在电力系统中的应用[J]. 电网技术， 2008， 32（7）：9.

[2] 王松岑， 来小康， 程时杰. 大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J]. 电力系统自动化， 2013， 37（1）：3-8.