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1、储能技术及其可再生能源发电储能中的应用【摘要】基于我国社会经济的飞速发展，人们对于生活质量的要求越来越高，电力行业在面临巨大机遇的同时，也有了更高层次的挑战。为了能够解决目前我国电能紧缺的情况，各企业纷纷开始重视起可再生能源在电力系统中的作用，同时分析了储能技术电网运行中优势。本文主要从目前我国发电储能的技术现状作为切入点，分析储能技术及其可再生能源发电储能中的应用口。【关键词】储能;可再生能源;发电引言随着人们对能源需求量的逐渐增加，利用可再生资源发展能源产业已经成为了社会发展的必然趋势。但是由于分布式能源自身的特性，如果将其直接与电力系统进行关联，将会对系统的安全运行造成影响，无法达到应有
2、的效用。因此电力企业需要采取其他手段来应对市场的发展动向。能源最为人们生活的重要组成部分，起到了不可或缺的作用，为了能够满足人们你对于能源的需求，我国目前将更多的精力投入到能源的开发利用上，怎样提升能源的利用率已经成为了去全球能源行业面临的难题。可再生能源发电技术是目前最具发展前景的一项技术，但是在实际应用过程中，由于各方面因素的限制，导致可再生能源发电储能过程中，经常会出现电压浮动较大、供电不稳定的情况，因此，为了能够应对此种情况，需要将储能技术应用到可再生能源的发电储能中去，有效的解决其在运行过程中需要的难题2。L储能技术及其可再生能源在发电储能中的重要性储能技术能够有效的解决可再生能源在
3、使用过程中的不稳定性，使得分布式电源对电力系统的影响降到最低。首先，储能设备能够有效的调整分布式电源的作用力大小，能够使得其对供电质量的影响力降低。其次是在风能、光伏电源出力预测环节综合考虑储能装置的作用，将有效提预测精度。最后，由于储能设备作为分布式电源的组成部分，因此能够有效提升其灵活性，在一定层面上使得可再生能源作用力与变电设施间的兼容率，提升电力系统的运行效率3。2 .储能方式的简要概述目前我国电力行业应用的储能方式有很多种，但是究其根源主要分为三个类型。2.1 机械储能机械储能也可以细分为几个类型其是抽水储能，抽水蓄能站目前已经得到了广泛普及，这一储能方式的优点在于能够使发电与储能的
4、兼容性得到提高。所以能够在电力系统中占据一席之地。虽然抽水储能具有较大优势，但是其对设备的安装地点要求较高，非常容易受到外界环境的影响，顾名思义，抽水储能需要水资源较为丰富的地区才能够使用，并且地势较为平缓，不能有山丘沟壑。通过对风力发电、光伏发电与作为调节电源的抽水蓄能电站之间的容量配比问题进行了研究，从多能互补开发的角度克服高成本、高运行维护需求等单系统运行的缺点。其二是压缩空气储能，这一储能方式的优点在于时间长、容量大。在电力系统运行疲劳时，能够将其中多余的能源变为压缩空气的内能，然后进行储存。在用电高峰时期，能够将这一部分储存的能量通过加热设备进行转化，将其变为电能用以应对用电高峰。目
5、前这一技术在我国仍旧处于发展中阶段，科研人员在这方面的发展空间仍旧很大。其三是飞轮储能，这一储能方式是以动能形式将电能储存起来，通过飞轮旋转产生的动能储存电能，当电力系统在运行过程中需要这部分能量时，飞轮可以带动发电机进行发电，其优点在于占地面积小、使用时间长，但是容量不高，飞轮储能能够实现电能输入、存储、输出的全过程，现今已经得到了广泛普及。与化学储能不同的是，机械储能不会出现过度充放电的情况，能够有效的检测放电的程度，目前我国已经有多家企业使用飞轮储能设备。2.2 电化学储能全球电化学储能主要包括锂电池、铅炭电池、钠硫电池以及液流电池。随着各国支持政策持续出台及制造工艺不断完善，近年来储能
6、电池技术发展迅猛，电池安全性、循环寿命和能量密度等关键技术指标均得到了大幅提升，应用成本快速下降。其中锂电池能量密度5年来提高了1倍、循环寿命提高了23倍、应用成本下降了60%;铅炭电池循环寿命较传统铅酸电池提升了34倍，再生利用率达97%,综合度电成本约0.6元/千瓦时次，均接近盈亏平衡拐点，大规模商业化应用初现端倪。以锂电池为代表的动力电池已广泛应用于电动汽车领域，铅炭电池则广泛应用于电力系统用户侧储能系统。目前，我国锂电池与铅炭电池储能的电池本体、能量管理、变流器和系统集成等核心技术已达国际先进水平。随着政策红利继续释放及基础科学持续进步，可以预见未来储能电池技术成熟度将不断提高，应用成
7、本也将进一步降低。以锂电池（磷酸铁锂）和铅炭电池为例，预计到2020年，磷酸铁锂电池循环次数将达1万次、铅炭电池5000次，循环寿命较当前平均提升1.7倍;磷酸铁锂电池能量成本降至IoOo元/千瓦时.,铅炭电池800元/千瓦时,综合度电成本降至0.26-0.3元/千瓦时次，成本较当前平均下降60%,达到常规火电0.3-0.4元/千瓦时的运行成本水平。另外，钠硫电池目前由于辅助系统设计复杂，安全防护要求高，系统造价昂贵等原因，目前全球技术成熟度参差不齐（仅日本NGK公司可量产）,但其在原材料成本、能量密度等方面具有优势，适合于变电站等固定的工业场所应用，目前西方阈家电网级电池储能系统中钠硫电池所
8、占比例最高，随着真空绝热保温技术的突破，未来或成为继锂电池及铅炭电池之后的又一大储能电池技术应用热点。2.3 电磁储能电磁储能主要包括超导电磁储能、超级电容器储能等几种形式。超导电磁储能主要是通过超导线圈及整流、逆变装置，将电能以电磁能形式储存，或者是将能量转化成电能以后输送给电力系统。这种储能形式的转换速度较快，同时不会出现过多的能量损耗，并且绿色环保，因为被大众所认可。超级电容器储能有叫做电化学电容器，这是一种相较于传统电容器更为精密的储能设备，集合了化学点出与电容器二者的的优势，容量相对于其他储能形式来讲比较大。与此同时，这一技术能够在短时间内提供大量电能，因此可以用作电力系统电压突然跌
9、落等情况下，用于短时间内稳定供电系统。3 .储能技术性质分析由于我国现今经济发展速度较快，居民对于生活水平的要求也越来越高，日常消耗的能源也随之不断啧增加，为了能够进一步的满足社会发展需求，开发可再生能源是成为了一种有效的方式，为了能够保障居民稳定、安全用电，研发新技术迫在眉睫。在储能技术重点研发计划中，着力加强对先进储能技术研发任务的部署，集中攻克制约储能技术应用与发展的规模、效率、成本、寿命、安全性等方面的瓶颈技术问题，使我国储能技术在未来5-10年甚至更长时期内处于国际领先水平,形成系统、完整的技术布局，在重要的战略必争技术领域占据优势，并形成新的具有核心竞争力的产业链。通过对上文各项储
10、能技术进行分析可以了解到，在某些场地较大、容量较高的地方，可以采用抽水储能，这一储能方式能够应对大容量的储能工作。而飞轮储能能够在电力系统低频振荡中发挥有效作用。4结语通过分析上文几种储能方式可以了解到，随着全球能源经济的发展，现今的储能方式不在是一味的追求技术，而是需要将低碳环保放到首位，可再生资源发电作为目前我国电力行业所提倡的新型技术，虽然在使用过程中存在电压浮动的问题，但是储能技能能够有效的解决这一矛盾，从而使得二者能够相辅相成、共同发展。储能技术在可再生能源发电储能过程中发挥着极其重要的作用，本文简要概述了几种储能方式，并且分析其适用范围，以发挥其最大效用，从而推动我国可再生能源发电
11、储能技术的进一步发展。参考文献：1郭文勇，蔡富裕，赵闯，张京业，滕玉平，肖立业.超导储能技术在可再生能源中的应用与展望J.电力系统自动化，2019,43(08)：2-19.2查尔斯韦斯特.储能技术能否加速中国可再生能源发展？J.变频器世界，2017(03)：34-35.引储能技术融合分布式可再生能源的现状及发展趋势Q.中小型风能设备与应用(2016年第3期总第23期).：中国农业机械工业协会风力机械分会，2016：21-29.储能技术在电气工程领域中的应用展望摘要：在现代化社会中，应用最为广泛的能源就是电能，伴随着各项技术飞速发展，重新调整了电能生产领域的流程化项目。作为国民经济增长的支柱性产
12、业，电力企业要想达到人们对电能逐年增长的需求量，必须要对电能生产结构进行进一步的优化。传统的电网运行系统具有很大的不足，使点电能供应质量大大下降，电能的供应也相对滞后，发挥储能技术的优势，能够使电力生产的灵活程度得到显著提高，对社会经济的发展具有非常大的积极影响。关键词：储能技术;电气工程领域;应用电能是当今社会必不可少的应用能源，其影响范畴十分广泛，在技术发展的同时，电能生产领域也对其流程化项目作出了创新性调整，只有从根本上优化电能生产结构，才能满足日益增加的电能需求，而电力产业也逐渐发展成为国民经济运行的基础性产业。以往的电网运行系统存在一定的缺陷性，这就在一定程度上对电能的供应造成了滞后
13、性影响，而储能技术的出现及应用，就能有效提升电力生产的灵活性，为经济建设提供助推力，因此针对储能技术进行应用与发展研究是具有重要意义。一、电能基产中存在的问题及储能技术的作用1、电力系统的安全运行存在阻碍性问题。在当今社会，电力需求不断增加，这就使得电力系统不断调整，其内部运行环境也就更加复杂，不仅电力系统容量呈现出了量化增加特点，电网更是有所拓展，而电网的稳定性就会相对下降，这将会阻碍电力事业的高效发展，其运行环境的安全性也难以得到基本保障，这就需要从电网运行的实际情况入手，开展有针对性的强化工作，在这一环节中应当增强各个部分的强耦合性、系统运行环境也需要作出适宜性调整。因此不难发现,大电网
14、稳定性的缺失，不仅会对电网运行的安全性造成不良影响，更会阻碍电力事业的高效发展。2、可再生能源的利用效率低。在当今社会，能够消耗总量不断增加，例如石油等不可再生资源，在不断开发并使用这类能源时，其存在量逐渐减少，并且呈现出了耗竭现象。因此，能源应用问题日益激化，这就需要寻找替代能源，实现能源结构的优化调整，而风能及太阳能等资源是可再生资源，在将这类资源进行高效利用后，就能在一定程度上缓解能源应用问题，实现能源的可持续发展。而电气工程领域对能源的耗费程度较高，为了解决能源利用现状，就需要应用可再生资源对应用能源做出替换。但是在实际应用环节，能源利用率却普遍不高，并且稳定性难以保证，这就使得资源利
15、用效率难以提升。二、现有储能技术的方式1、抽水储能技术。按照任何容量建造的抽水储能电站，储存能量能够释放几小时到几天，效率在75%80%之间，主要在频率控制、能量管理等领域应用。现如今，超过85GW的抽水储能机组在全世界运行。储存能量非常大是抽水储能的最大特点，因为这一点使之十分合适于电力系统调峰和用作备用电源的长时间场合。2、蓄电池储能技术。高效的储能的NaS电池，可以输出脉冲功率，输出的脉冲功率可达连续额定功率的六倍，而这一切，可以在三十秒内完成，这一特性使得和负荷的削峰填谷调节和电能质量调节同时做到，使得整体设备的经济性得到提高。3、飞轮储能技术。通过磁悬浮轴承支撑的机构和一个圆柱形旋转
16、质量块组成了现代飞轮储能系统，大多数的飞轮储能系统都是如此。为了提高系统的寿命而通过磁悬浮轴承来消除摩擦损耗。飞轮系统应该在真空度较高的环境中运行，以减少风阻损耗而使得储能效率得到保证。通过某种形式的电力电子装置，连接飞轮与电动机或者发电机，调节飞轮转速，使得电网间的功率与储能装置交换实现。三、储能技术在电气工程领域的应用1、应用于大型互联电力系统的稳定控制。随着社会的现代化建设，电力系统稳定控制的思维方式被储能技术的出现而改变，储能技术在电气工程领域的应用口益增多，这在很大程度上促进了社会的现代化建设。储能技术在大型互联电力系统稳定控制中的应用，是储能技术在电气工程领域中的典型应用，对于抑制系统发生的局部震荡，使用传统的PSS,通过发动机附加磁进行控制，就会得到很好的效果，然而，对于在工作过程中可能会出现在其中区域间多模式低频振荡问题的大型复杂互联电力系统来说，使用传统的PSS,
