关于新能源电力系统中的储能技术探究

关于新能源电力系统中的储能技术探究

雷世豪

雷世豪

华北电力大学河北省保定市071000

摘要：文章介绍目前新能源电力系统的发展现状，分析储能技术的不同分类以及在新能源电力系统中的应用作用，研究新能源电力系统中的光伏并网以及风能电力系统中进行储能技术的应用情况，以及未来的发展前景，以供参考。

关键词：新能源电力系统；储能技术；问题；应用

1引言

在目前我国经济快速发展的形势下，我国社会对各种能源的需求量在不断增加，而且在目前传统的能源形势在应用过程中会加剧环境污染问题，因此，近年来全球各国都加大了对新能源的开发力度。针对电力部门来说也在对新能源进行积极研发和利用来进行电能的生产和供应，满足人们日益增长的电能需求的同时，也符合国家提出了的节能环保等要求。但是在目前对风能、水能以及光伏等能源形式进行利用来进行发电的同时，也出现了这些新能源形式由于具有间歇性和随机性的特点而在利用时受到限制的问题。因此就需要在对新能源电力系统进行开发和利用的同时，也需要对储能技术进行深入研究，通过有效的储能技术来提高新能源的可靠性和可调性，促进新能源在电力系统中的发展。

2储能技术的分类概述

2.1储能技术的分类

所谓电力系统中的储能技术就是将电能转换为化学能、机械能以及电池能等进行储存的技术。其根据不同的储存形式和转换方式可以分为电化学储能、机械储能、相变储能以及电池储能等类型。其中的电化学储能主要有锂离子储能、铅酸储能、钠硫储能、镍镉储能以及液流储能等；机械储能主要包括了压缩空气储能、抽水储能以及飞轮储能等；相变储能主要是指在储热的物质发生相变之后会起到对天然的能量进行放出或吸收的形式，主要在冷空调系统、建筑节能以及热电相变蓄热装置等进行应用来进行夏季储热和冬季储冷；电池储能则主要有超级电容储能、超导储能以及高能密度电容储能等储能形式。

2.2储能技术在新能源电力系统中的作用

储能技术在新能源电力系统中的作用主要表现在以下几个方面：首先就是由于储能技术具有动态调节能力和快速响应的特点而可以提高新能源电力系统的运行稳定性。这主要是由于储能技术可以满足电力系统中的无功和有功功率的需求，而且可以改善其瞬时功率，以及对其平衡水平进行提升。其次就是在对具有较强的快速相应能力的储能技术在新能源电力系统中应用时，可以通过合理的配置来实现对多余能量的吸收以及对风电机组的保护，增强风电机组低电压整体穿越能力。最后就是可以提高新能源电力系统的经济性。这主要是由于储能技术具有较大容量的压缩控制和抽水储能的你能力，因此可以实现在时间轴上的风电平移来优化电力系统，实现电力系统经济性的提高和电力企业经济效益的扩大。

3储能技术在新能源电力系统中应用面临的问题

目前电力系统中对新能源进行利用时普遍表现出具有随机性和波动性的特点，因此就容易对电力系统运行的稳定性造成影响。尤其是在一些薄弱的电网地区，上述特点对电力系统运行中的频率和电压稳定性造成严重的干扰。而且由于新能源电力系统中本身的电子器件就会产生谐波问题，也会将其系统的电能质量。因此上述新能源在电力系统领域应用中就会由于其不确定性而成为目前应用中的主要难题之一。因此就需要在目前新能源电力系统中对储能技术进行应用时加大对储能技术的开发利用力度以及对储能的转换功能的优化，实现对电源出力特征的改善以及电能质量的提高，实现对新能源的有效运用。

4储能技术在新能源电力系统中的应用与发展

4.1储能技术在光伏并网中的应用

新能源电力系统中的光伏并网系统运行中主要存在的问题就是系统瞬时公路平衡水平问题，因此就可以针对上述问题来采用储能技术来解决。具体地说就是通过对储能技术的无源式并联储能方案的有效应用来面对光伏并网负载功率等脉动形势，确保蓄电池充放电电流的平滑性。而且上述方案也主要是在独立光伏系统中进行应用，或者是在混合储能系统中应用，重点可以有效处理新能源电力系统中的瞬时功率的平衡性。其中针对具有较高功率密度的超级电容以及具有较大能量密度的磷酸铁锂电池进行组合，通过合理的控制结构和方式的设置来将上述储能方式的作用进行充分发挥，对于提高新能源电力系统的稳定性具有显著的作用。

4.2储能技术在风能电力系统中的应用

在风电系统中应用储能技术主要就是对其系统运行中的电压稳定性问题进行解决。目前比较常用的就是超导储能技术，可以解决风电系统中联络线短路以及风速扰动等问题。而且在风电系统中应用上述技术时，可以在网络故障的发生时进行有效解决来确保风电场的稳定性，而且在风力受到扰动时可以对风能电力系统风电场的输出平滑进行确保。此技术的应用可以实现对SMES模型的有效构建，在对最优的反馈矩阵计算之后可以对并网型风电系统的输出电压稳定性进行改善。此外，还可以在风电系统中进行飞轮储能技术的应用来解决其频率稳定性的问题，以及进行串并联型超级电容器储能系统的应用来实现对风电出力可控性的实现，改善风电处理的平滑性，确保风电机组输出公路的稳定性。

4.3储能技术的应用发展前景

从上述储能技术在新能源电力系统中的应用可以看出其作用和优势，在目前对新能源的不断开发和利用还有研究的更加深入的同时，新能源并网中的储能技术也正在向多样化和多元复合储能方向发展，这样可以实现对参数变动和系统干扰的自适应控制问题、不确定性、非线性、时变性等储能模糊逻辑控制问题进行解决。此外，复合储能系统由于具有较高的能量密度和较高的功率密度也在新能源电力系统中有着广阔的应用前景。目前正在深入研究是就是超级电容和蓄电池的复合系统，未来研究的热电还有系统中的协调运行控制以及优化配置等方面的问题。不同形式能量转换方面的应用前景也比较广阔，而且通过此技术来对快速、大容量、低成本、高效的能量的转换技术问题进行解决。

5结语

针对目前新能源电力系统中应用的储能技术的不同分类和作用，分析储能技术在目前新能源电力系统中的光伏并网发电和风能电力系统中的应用情况，指出了目前新能源电力系统运行和发展中需要解决的问题，并且针对这些问题提出了未来新能源电力系统中进行储能技术应用的发展前景。

参考文献：

[1]陈名玉.新能源电力系统中的储能技术研究[J].通讯世界,2017(18).

[2]张静晖.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(19):28.