浅谈电力储能技术及其在现代电力系统中的应用分析.docxVIP

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浅谈电力储能技术及其在现代电力系统中的应用分析

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摘要：储能技术在电力系统的应用就是把电力储存起来调配和使用。储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段”、储能对配网负荷中心的削峰填谷具有重要的意义和作用。我国的发电总装机容量已经跃居世界第二位，但发电厂大都建在西部，东部地区经济发展比较快，电能消耗多，西电东送是我国的一个现状，储能技术可以在这种现状下发挥巨大的作用。

关键词：储能技术；电力系统；应用

1储能技术的研究现状

在电能供应方面，储能技术的运用可以解决供需不平衡问题。根据所转化的能源类型不同，电能存储形式可分为机械储能（如抽水储能、飞轮储能和压缩空气储能）、电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器储能等）、电化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池和镍镉电池等）和相变储能等4类。当前学术界对储能技术及储能技术在电力系统的应用领域的研究主要有两个方面：（1）提升效率，降低成本。在储能技术应用领域，成本过高问题在一定程度限制了该技术的推广，提升能量转换效率，降低储能成本的研究已成为为必然性发展方向；此外，在电力系统稳定性提升方面，储能技术的运用对于控制性能的影响主要取决于电能存储与释放速度。（2）在输配电系统应用中，储能技术主要以储能电源的合理规划、与现有电网的柔性连接、控制调节的改进以及与再生能源的结合为研究方向。由于不同储能技术的性能及其优缺点表现不同，因此在实际应用中必须以实际需求为依据，建立多元复合储能系统，使各技术在充分发挥自身优势的同时彼此间形成有效互补。

2电力系统中几种常用的储能技术

2.1电池储能技术

电池储能技术在现代电力系统中的发电环节和配电环节都有着广泛的应用，是一种比较成熟的储能技术。储能技术具有以下几种功能：一是保证电力系统的相对稳定，二是供电功能和促进再生能源的利用。电池储能技术在电力分配中的作用主要是：削峰填谷、备用电源。发电环节应用电池储能技术可大大提高电网输电的效率。在发电厂装备相应容量的电池储能系统，可以将发电厂产生的电能实时的存储起来，然后在需要调配的时候接入电网进行使用。这种电力存储的方式不仅可以将多余的电能存储备用，还可以降低输电系统的配电压力，当然，智能电网体系中应用储能技术可以更好的实现电力存储和调配，缓解电网系统的输配电压力。输电环节使用电池储能技术可以提高输电线路的安全性和稳定性。当输电线系统的输电任务变重时，电池储能系统可以将一部分电能先存储起来，然后等到输电高峰过去后再将这部分电能输送出去，这样对于输电系统的设备也是一种间接保护。

2.2混合储能系统

混合储能系统主要由两部分组成：一是蓄电池，二是超级电容量储能系统。混合储能系统之所以有良好的存储能力，是因为它综合了蓄电池和超级电容储能系统的优点，这两种储能方式各有优缺点，但是，将二者合理的结合在一起不仅可以优势互补，还可以发挥巨大的储能功效，这也是混合储能系统在电力系统中得到广泛应用的原因。

2.3飞轮储能技术的应用

近几年，我国风力发电迅速发展，已经为我国输送了大量的清洁电力能源。在风力发电中使用的储能技术主要是飞轮储能技术，由于单个风机的电能产出量很小并且具有间歇性，因此，风力发电后产生的电能不能立刻输送到电网中，需要在风机系统中安装飞轮储能系统对电能进行存储，当存储的电能达到一定量时再将其输送到电网中。飞轮储能技术的应用不仅可以提高电网系统对再生清洁电能的接纳能力，还可以保证电网系统的运行稳定。在风力发电过程中应用飞轮储能技术大大较降低了风力输电系统的故障率，保障了风力发电系统的正常运行。

3储能技术在现代电力系统中的应用

3.1利用储能技术进行电网调峰

将储能站放在输配电网，通过储能监控系统来指挥储能站出力，从而起到削峰填谷、系统调频、系统调压和孤岛运行等作用。随着空调负荷的快速增加，在一些大城市，负荷峰谷差越来越大，这也使得电力系统难以应付。而在这种情况下，储能就显得尤为重要，通过储能站的这种削峰填谷功能对尖峰负荷进行调节。例如深圳宝清储能站在这方面通过了实践的检验，圆满完成当年深圳大运会的保供电任务即是典型的例子。

削峰填谷只是储能站四大作用之一，而相比之下，“孤岛运行”这一作用更具特色，未来储能站将会在类似大面积停电的事件中发挥作用。除此以外，储能站可以在几十毫秒间调节变电站供电区域的频率和电压，这是电力系统迄今为止最快速、灵活的调节手段。与抽水蓄能这种物美价廉的储能方式相比，大容量电池储能具有不受地理建设条件限制，对生态环境影响较小，功率可双向流动，反应时间快，运行维护费用低，建设周期短等优点。