左素霞

摘?要： 電網(wǎng)在整個運行過程中，用戶在不同時段對電能需求量是不同的。根據(jù)不同的用電需求，及時補充或削減電量是現(xiàn)有電力系統(tǒng)調(diào)峰的重要調(diào)節(jié)措施。傳統(tǒng)的電量調(diào)節(jié)主要依靠減少或增加供給側(cè)發(fā)電量來滿足用電需求。此種方法，對于供給側(cè)的發(fā)電機組而言會帶來較大損害?；诖耍疚奶岢隽死脙δ芗夹g(shù)以儲能電站的方式來參與電力系統(tǒng)調(diào)峰的新措施。該儲能技術(shù)的應(yīng)用，可以有效改善發(fā)電機組不正常運行的態(tài)勢，進而保障整個電網(wǎng)的長時間穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞： 電網(wǎng);電能需求;電力系統(tǒng)調(diào)峰;儲能技術(shù)

【中圖分類號】TM711?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0159-01

引言：目前我國對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略部署的發(fā)展理念高度重視，環(huán)境與能源的發(fā)展問題也成為社會關(guān)注的重點，在很多的行業(yè)領(lǐng)域中由于受環(huán)境保護與節(jié)約能源發(fā)展模式的影響，加大相關(guān)企業(yè)清潔能源與新能源研究的力度與應(yīng)用水平，從而提高企業(yè)的發(fā)展效率同時起到環(huán)境保護的效果。近些年，我國的環(huán)境問題不斷的出現(xiàn)，人們對于環(huán)境的破壞以及資源的浪費問題引起社會的高度關(guān)注。

1?儲能技術(shù)簡介

儲能是指將能量從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式后進行的能量存儲。例如，使用電能參與氫氣的制取，將電能轉(zhuǎn)換為氫能源后實現(xiàn)了能量的存儲，在有一定需求時，再將氫能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，這就是儲能的一種具體表現(xiàn)。目前儲能技術(shù)主要包括兩種方式，一種是機械儲能，另一種是電磁儲能。機械儲能主要包括抽水儲能與壓縮氣體兩種形式。抽水儲能主要是在水力發(fā)電中，將過剩的電能帶動相應(yīng)水泵動作，將水從低處運往高處，待電能不足的情況下，開啟水閘，利用水的重力勢能將機械能再轉(zhuǎn)化為電能。壓縮空氣儲能也是利用多余電能，將電能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的機械能，對氣體進行壓縮。在電能供應(yīng)不足情況下，釋放壓縮氣體帶動汽輪機進行發(fā)電。電磁儲能主要利用儲能電子設(shè)備進行電能的存儲，主要包括電池儲能技術(shù)與電容儲能技術(shù)兩種。電池儲能技術(shù)主要使用的是鉛酸電池、鋰電子電池等電子元器件將電能轉(zhuǎn)化為化學能，實現(xiàn)電池的充電過程，在停電或者電力供應(yīng)不上時，利用電池對外進行供電，滿足緊急用電的需求。電容充電的本質(zhì)與電池充電的類似，都是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的一種表現(xiàn)形式。儲能技術(shù)的日益豐富，也為電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行提供了強有力的保障。

2?儲能應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1?電源測和用戶側(cè)儲能應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著全球新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國已成為儲能技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)軍國家，在推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進程中發(fā)揮了重要作用，尤其是在電化學儲能方面。依據(jù)儲能應(yīng)用場景的不同，可以分為電網(wǎng)側(cè)儲能、電源測儲能以及用戶側(cè)儲能。儲能在發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用集中在輔助動態(tài)運行和取代或延緩新建機組，主要憑借儲能技術(shù)的快速響應(yīng)能力來提高輔助動態(tài)運行時的火電機組的效率，并減少碳排放以及設(shè)備維護和更換的費用，以避免動態(tài)運行對機組壽命的損害，同時降低或延緩對新建發(fā)電機組容量的需求。而用戶側(cè)儲能主要應(yīng)用于用戶分時電價管理、容量管理以及電能質(zhì)量調(diào)節(jié)等方面，是幫助電力用戶實現(xiàn)分時段電價管理的主要手段。用戶在電價較低時對儲能系統(tǒng)充電，在高電價時放電。用戶在自身用電負荷較低的時段對儲能設(shè)備充電，在高負荷時，利用儲能設(shè)備放電，從而降低自己的最高負荷，達到減低容量費用的目的，提高供電質(zhì)量和可靠性。電池儲能系統(tǒng)在電源側(cè)和用戶側(cè)已實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

2.2?電網(wǎng)側(cè)儲能應(yīng)用現(xiàn)狀

電網(wǎng)側(cè)儲能區(qū)別于電源側(cè)和用戶側(cè)，是應(yīng)用于輸配電領(lǐng)域的儲能類型。作為電網(wǎng)中優(yōu)質(zhì)的有功無功調(diào)節(jié)電源，它的主要功能是有效提高電網(wǎng)安全運行水平，實現(xiàn)電能在時間和空間上的負荷匹配，增強可再生能源消納能力，在電網(wǎng)系統(tǒng)備用、緩解高峰負荷供電壓力和調(diào)峰調(diào)頻方面意義重大。已有學者對儲能在電源側(cè)和用戶側(cè)的優(yōu)化配置方法進行了深入研究，但電網(wǎng)側(cè)電化學儲能的研究和應(yīng)用較少，尚處于初步發(fā)展階段。不同于源、荷側(cè)僅解決相關(guān)應(yīng)用場景下的容量配置問題，電網(wǎng)側(cè)儲能的應(yīng)用需結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)的特性與儲能多功能應(yīng)用需求。

3?當前儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置和控制的有效策略

3.1?系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)分析

目前我國通過對多種儲能技術(shù)的研究分析，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)運行效率的提高。多種儲能技術(shù)不僅可以促進大體積、功率較高和密度較高的系統(tǒng)進行綜合并網(wǎng)處理，還可以控制整個儲存單元的高密度。因此該技術(shù)在很多的電力系統(tǒng)中被廣泛地使用。同時，還要對超級電容裝置實施高效的運用，實現(xiàn)改善電能質(zhì)量的目的，保證風電場功率在提高的基礎(chǔ)上，調(diào)整太陽能的電廠生產(chǎn)功率。另外，在環(huán)路設(shè)計的技術(shù)下，電能質(zhì)量的合理控制還可以結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)的有效支持，然后保證混合儲能系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定性。再對功率進行定型分析，實現(xiàn)系統(tǒng)在固定的使用年限內(nèi)電池儲能系統(tǒng)的優(yōu)化處理[3]。

3.2?儲能吸引要確保優(yōu)化的配置

針對于我國當前的儲能系統(tǒng)來講，在實現(xiàn)優(yōu)化配置的過程中還要注重高質(zhì)量以及電能的穩(wěn)定性，從而提高整個功率在波動的過程中保持平穩(wěn)性，然后充分的結(jié)合經(jīng)濟與技術(shù)的要求，實現(xiàn)內(nèi)部容量的不斷提高。為電能的儲存提供很大的幫助。在新能源的開發(fā)過程中還要結(jié)合運行的特點，實施曲線的分析，完善電力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。最終新能源的電力系統(tǒng)中更加的科學與完善。

3.3?儲能技術(shù)在低壓電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，將1kv以下，稱為低壓。在低壓電力系統(tǒng)中，常見的儲能方式為電池儲能。隨著國家大力鼓勵新能源汽車的發(fā)展，新能源汽車數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增長。對于很多新能源車主而言，很多都會選擇晚上進行充電，在一定程度上提升了晚間的電力系統(tǒng)的用電量，有利于電網(wǎng)的“填谷”。此外，在某些地區(qū)是不能夠斷電的。比如醫(yī)院、軍事單位、火車站等地區(qū)。此類地區(qū)一旦發(fā)生斷電行為，必須能夠緊急啟動備用電源來滿足用電需求。此時，儲能電池在停電之后迅速放電，恢復這些區(qū)域的供電。

結(jié)語：未來綜合能源系統(tǒng)中儲能技術(shù)應(yīng)用層面仍有許多關(guān)鍵性技術(shù)問題有待解決，例如合理規(guī)劃不同調(diào)度周期的儲能系統(tǒng)之間的調(diào)度方式以實現(xiàn)經(jīng)濟性最優(yōu)、多元儲能技術(shù)的規(guī)劃優(yōu)化[47]、調(diào)度策略模型以及可靠性評估研究以及含儲能的綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)能量流優(yōu)化與動態(tài)能量管理問題等。這些問題將直接影響區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的經(jīng)濟性與穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]?王偉亮，王丹，賈宏杰，等.能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的典型區(qū)域綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析研究綜述[J].中國電機工程學報，2016，36（12）：3292-3306.

[2]?國家電網(wǎng)有限公司.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)白皮書2019[R].北京：國家電網(wǎng)有限公司，2009.