储能技术在新能源电力系统中的应用探讨

张洋溢

摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，我国新能源技术发展迅猛，为满足新能源并网、调峰调频等方面的需求，储能技术的运用具有必要性，需要政府、行业协会、相关利益方认真对待，不断改进储能技术、完善储能标准，引领行业健康发展。本文首先分析了我国风光新能源发电侧储能发展现状，其次详细探讨了新能源发电侧储能发展需求及关键技术，并围绕新能源发电侧储能示范应用展开论述，以期可供参考。

关键词：储能技术;新能源;电力系统;应用

引言

随着可再生能源的迅速发展，各种能源的出现使得能源互联网的构建逐渐完善，储能在电力系统中的作用越来越重要。现代科技发展的速度也越来越快，在科技强国战略背景下，储能技术也越发成熟。当前我国已基本具备了储能技术推广条件，进一步推动储能技术在电力系统中的应用，满足我国能源变更和电力发展的实际需求，则需要更加深入的了解储能技术、储能市场和政策环境以及各种储能技术的应用原理和商业运营模式，以便推动储能技术的研究和应用向规模化、商业化快速迈进。对于研究储能技术在电力系统中的应用价值与运营模式具有较大的参考价值。

1储能技术对于新能源电力系统发展的重要作用

在光伏电站配置储能主要实为了提供新能源消纳、辅助执行一次调频等服务。此外储能电站还可以参与调峰、调频等电力市场交易，获得部分收益。①对弃光问题的解决。光伏发电的发电功率波动性较大，特别在一些比较偏远的地区，电网常常会出现无法把风电和光伏发电完全消纳的情况，应用储能技术可以减小或避免弃光。在可再生能源发电场站侧安装储能系统，一旦电网运运行系统处于电力巅峰不足或者输电通道出现异常状况时，一些电力能源的发电条件受到外界客观环境因素影响，实际的发电条件会受到约束，在实际的发电过程中，电源发电场释放的电能质量和运营效果达不到预设的要求。②对电能质量的提升。在各种可再生能源进行电力传输的过程中，风电等可再生能源的发电效果会出现不稳定的状态，发电部门的管理人员应采用独特的施工处理技术，对电力系统的内部结构以及具体的发电功率进行全面的检验，在周密分析电力能源分布情况的基础上，制定完善的发电设计方案，进而有效缓解电网调峰压力的不足以及系统容量不足的发电现象，促进电网的可再生能源的发电效果。通过在集中式可再生能源发电场站配置较大容量的储能，基于场站出力预测和储能充放电调度，实现场站与储能联合出力对出力计划的跟踪，平滑出力，满足并网要求，提高可再生能源发电的并网友好性。与此同时，大型储备电站的可再生系统应结合实际的发电情况，管理人员应在充分发挥电能储备的可再生能源放大效应，并不断完善和优化可再生能源在实际发电过程中出现的不足和运行缺陷，并确保电能能源的输出总量达到预设的工作要求，进而提高电力能源的运行质量，满足广大人民群众的日常生活需求，不断提高电力企业的经济效益和社会效益，进而提高电力企业的竞争地位。

2储能技术在新能源电力系统中的应用探讨

2.1支持高比例可再生能源发电电网运行

在世界范围内，可再生能源发电呈飞速发展的趋势，大规模波动性和间歇性可再生能源发电接入导致电源侧不稳定性明显，导致电网功率不平衡风险滋生。对大规模可再生能源发电接入来说，可以使用储能技术和发电联合，预防其不确定性，提高可调性。其次，使用电网级储能有助于提高电网对可再生能源发电的适应能力。对后者进行分析，储能属于电网的一种可调度资源，其价值丰富，使用空间广泛。在电网级应用过程中，储能的需求可以划分为功率服务和能量服务两种。功率服务中储能需要对电网的暂态稳定与短时功率平衡氩气，作用时间从几秒钟到几分钟。能量服务储能多适用于较长时间尺度的功率调节，作用时间从数小时到季节时间尺度，能够解决系统峰谷调节和输配电线路阻塞的问题。对功率服务来说，需要对快速的大容量储能技术做出响应，主要包括飞轮储能、电池储能等，实现储能技术和电子技术的有机结合，具备四象限调节能力，实现对有功功率与无功功率的共同调节，保障电网的电压及频率。对能量服务来说，双向电力储能需要具备长期的存储性能、一定的循环效率和低成本的特点，保证可再生能源发电在时间方面的有效转移。但是结合现状分析，大规模电力储能并不是解决高比例可再生能源发电问题的唯一方法，用电负荷的柔性调节也是一种有效的方法，对分布式储能技术的有效应用有助于强化电力负荷的柔性调节性能。

2.2在电力调峰上的运用

并网发电处理人员应利用先进的处理技术，使用先进的技术处理工艺流程，在电力达到巅峰时段都时，使得功率较大的电网负荷压力降低。与此同时，相关人员应有机协调处理各类储能技术。并根据自身需要做出相应的调整。在负荷较低的时候储存大量的能源，在负荷最高的时候将集中收集的能量释放，在有效排解负荷供电的基础上，确保系统运行的安全性和稳定性。

2.3为多元能源系统能量管理及方法优化提供保障

对局域多元能源系统进行分析，管理人员需要结合价格信息对能源的生产、转换、存储和消费进行全面安排，最大程度减少系统运行成本，保证系统的安全稳定运行。储能管理及释能管理是系统运行的重要部分。系统需要结合储能情况的动态变化情况，明确储能的功率方向及大小，保证系统内供需的平衡。并且系统中各个转换元件功率分配对系统运行的效果有重要影响。储能功率流向及大小对于优化系统能量流来说具有重要作用。除此之外，需要结合能量在储能单元的滞留情况，明确系统中的能量阻塞情况，及时对运行方案进行调整。储能的安装位置、容量大小以及储能释能过程完善对于局域能源系统的稳定运行具有重要意义。因此储能需要具备相应系统运行的性能，具有一定的转换效率和便捷的安装条件。

2.4辅助消纳新能源

其一，有助于强化新能源发电的电网友好性。储能系统的充电能力、放电性能较好，将其放置在风电场或者光伏电站中效果理想，有助于减少对电网的冲击。对单台风机来说，在风电机组背靠背换流器直流端使用储能系统，通过有效的控制措施可以缓解风机出力波动情况。其二，有助于提高新能源发电的市场竞争优势。目前各国都在逐渐减少新能源发电的补贴，提高电力市场中新能源的經济效益有助于提高投资者对新能源开发的积极性。

2.5飞轮储能

飞轮储能法是利用转体产生的动能来转换和存储电能。当采用飞轮储能方式进行储能时，利用电机驱动飞轮。当飞轮逐渐达到一定程度时，完成了飞轮的电能向动能的转换。如果要释放电能，飞轮的动能就用来驱动发电。飞轮系统通常在接近真空的环境中运行，这将最大限度地减少阻力和摩擦损失。它们寿命长，对环境没有影响，并且很少或不需要维护。缺点是存储的能量密度低。为了保证系统的安全，也需要花费大量的资金。同时也会受到场地空间的限制。

结语

在新能源电力系统的运行中，分析不同的储能技术的应用特点，掌握能源储存技术的核心元素，合理利用能源存储技术新能源风力发电系统，太阳能系统，完善电力系统的内部结构，严格控制系统能耗，发挥储能优化配置的作用，实现储能技术在新能源电力系统中的有效应用，提高电力能源的转化率和利用率，保持电力系统的安全运行，促进储能技术的创新与发展。

参考文献：

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