張洋溢

摘要：近年來，經(jīng)濟快速發(fā)展，社會不斷進步，我國新能源技術(shù)發(fā)展迅猛，為滿足新能源并網(wǎng)、調(diào)峰調(diào)頻等方面的需求，儲能技術(shù)的運用具有必要性，需要政府、行業(yè)協(xié)會、相關(guān)利益方認真對待，不斷改進儲能技術(shù)、完善儲能標準，引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。本文首先分析了我國風光新能源發(fā)電側(cè)儲能發(fā)展現(xiàn)狀，其次詳細探討了新能源發(fā)電側(cè)儲能發(fā)展需求及關(guān)鍵技術(shù)，并圍繞新能源發(fā)電側(cè)儲能示范應用展開論述，以期可供參考。

關(guān)鍵詞：儲能技術(shù);新能源;電力系統(tǒng);應用

引言

隨著可再生能源的迅速發(fā)展，各種能源的出現(xiàn)使得能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建逐漸完善，儲能在電力系統(tǒng)中的作用越來越重要?，F(xiàn)代科技發(fā)展的速度也越來越快，在科技強國戰(zhàn)略背景下，儲能技術(shù)也越發(fā)成熟。當前我國已基本具備了儲能技術(shù)推廣條件，進一步推動儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用，滿足我國能源變更和電力發(fā)展的實際需求，則需要更加深入的了解儲能技術(shù)、儲能市場和政策環(huán)境以及各種儲能技術(shù)的應用原理和商業(yè)運營模式，以便推動儲能技術(shù)的研究和應用向規(guī)?；?、商業(yè)化快速邁進。對于研究儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用價值與運營模式具有較大的參考價值。

1儲能技術(shù)對于新能源電力系統(tǒng)發(fā)展的重要作用

在光伏電站配置儲能主要實為了提供新能源消納、輔助執(zhí)行一次調(diào)頻等服務。此外儲能電站還可以參與調(diào)峰、調(diào)頻等電力市場交易，獲得部分收益。①對棄光問題的解決。光伏發(fā)電的發(fā)電功率波動性較大，特別在一些比較偏遠的地區(qū)，電網(wǎng)常常會出現(xiàn)無法把風電和光伏發(fā)電完全消納的情況，應用儲能技術(shù)可以減小或避免棄光。在可再生能源發(fā)電場站側(cè)安裝儲能系統(tǒng)，一旦電網(wǎng)運運行系統(tǒng)處于電力巔峰不足或者輸電通道出現(xiàn)異常狀況時，一些電力能源的發(fā)電條件受到外界客觀環(huán)境因素影響，實際的發(fā)電條件會受到約束，在實際的發(fā)電過程中，電源發(fā)電場釋放的電能質(zhì)量和運營效果達不到預設的要求。②對電能質(zhì)量的提升。在各種可再生能源進行電力傳輸?shù)倪^程中，風電等可再生能源的發(fā)電效果會出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，發(fā)電部門的管理人員應采用獨特的施工處理技術(shù)，對電力系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及具體的發(fā)電功率進行全面的檢驗，在周密分析電力能源分布情況的基礎上，制定完善的發(fā)電設計方案，進而有效緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力的不足以及系統(tǒng)容量不足的發(fā)電現(xiàn)象，促進電網(wǎng)的可再生能源的發(fā)電效果。通過在集中式可再生能源發(fā)電場站配置較大容量的儲能，基于場站出力預測和儲能充放電調(diào)度，實現(xiàn)場站與儲能聯(lián)合出力對出力計劃的跟蹤，平滑出力，滿足并網(wǎng)要求，提高可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)友好性。與此同時，大型儲備電站的可再生系統(tǒng)應結(jié)合實際的發(fā)電情況，管理人員應在充分發(fā)揮電能儲備的可再生能源放大效應，并不斷完善和優(yōu)化可再生能源在實際發(fā)電過程中出現(xiàn)的不足和運行缺陷，并確保電能能源的輸出總量達到預設的工作要求，進而提高電力能源的運行質(zhì)量，滿足廣大人民群眾的日常生活需求，不斷提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，進而提高電力企業(yè)的競爭地位。

2儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的應用探討

2.1支持高比例可再生能源發(fā)電電網(wǎng)運行

在世界范圍內(nèi)，可再生能源發(fā)電呈飛速發(fā)展的趨勢，大規(guī)模波動性和間歇性可再生能源發(fā)電接入導致電源側(cè)不穩(wěn)定性明顯，導致電網(wǎng)功率不平衡風險滋生。對大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電接入來說，可以使用儲能技術(shù)和發(fā)電聯(lián)合，預防其不確定性，提高可調(diào)性。其次，使用電網(wǎng)級儲能有助于提高電網(wǎng)對可再生能源發(fā)電的適應能力。對后者進行分析，儲能屬于電網(wǎng)的一種可調(diào)度資源，其價值豐富，使用空間廣泛。在電網(wǎng)級應用過程中，儲能的需求可以劃分為功率服務和能量服務兩種。功率服務中儲能需要對電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定與短時功率平衡氬氣，作用時間從幾秒鐘到幾分鐘。能量服務儲能多適用于較長時間尺度的功率調(diào)節(jié)，作用時間從數(shù)小時到季節(jié)時間尺度，能夠解決系統(tǒng)峰谷調(diào)節(jié)和輸配電線路阻塞的問題。對功率服務來說，需要對快速的大容量儲能技術(shù)做出響應，主要包括飛輪儲能、電池儲能等，實現(xiàn)儲能技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合，具備四象限調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)對有功功率與無功功率的共同調(diào)節(jié)，保障電網(wǎng)的電壓及頻率。對能量服務來說，雙向電力儲能需要具備長期的存儲性能、一定的循環(huán)效率和低成本的特點，保證可再生能源發(fā)電在時間方面的有效轉(zhuǎn)移。但是結(jié)合現(xiàn)狀分析，大規(guī)模電力儲能并不是解決高比例可再生能源發(fā)電問題的唯一方法，用電負荷的柔性調(diào)節(jié)也是一種有效的方法，對分布式儲能技術(shù)的有效應用有助于強化電力負荷的柔性調(diào)節(jié)性能。

2.2在電力調(diào)峰上的運用

并網(wǎng)發(fā)電處理人員應利用先進的處理技術(shù)，使用先進的技術(shù)處理工藝流程，在電力達到巔峰時段都時，使得功率較大的電網(wǎng)負荷壓力降低。與此同時，相關(guān)人員應有機協(xié)調(diào)處理各類儲能技術(shù)。并根據(jù)自身需要做出相應的調(diào)整。在負荷較低的時候儲存大量的能源，在負荷最高的時候?qū)⒓惺占哪芰酷尫?，在有效排解負荷供電的基礎上，確保系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

2.3為多元能源系統(tǒng)能量管理及方法優(yōu)化提供保障

對局域多元能源系統(tǒng)進行分析，管理人員需要結(jié)合價格信息對能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、存儲和消費進行全面安排，最大程度減少系統(tǒng)運行成本，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。儲能管理及釋能管理是系統(tǒng)運行的重要部分。系統(tǒng)需要結(jié)合儲能情況的動態(tài)變化情況，明確儲能的功率方向及大小，保證系統(tǒng)內(nèi)供需的平衡。并且系統(tǒng)中各個轉(zhuǎn)換元件功率分配對系統(tǒng)運行的效果有重要影響。儲能功率流向及大小對于優(yōu)化系統(tǒng)能量流來說具有重要作用。除此之外，需要結(jié)合能量在儲能單元的滯留情況，明確系統(tǒng)中的能量阻塞情況，及時對運行方案進行調(diào)整。儲能的安裝位置、容量大小以及儲能釋能過程完善對于局域能源系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有重要意義。因此儲能需要具備相應系統(tǒng)運行的性能，具有一定的轉(zhuǎn)換效率和便捷的安裝條件。

2.4輔助消納新能源

其一，有助于強化新能源發(fā)電的電網(wǎng)友好性。儲能系統(tǒng)的充電能力、放電性能較好，將其放置在風電場或者光伏電站中效果理想，有助于減少對電網(wǎng)的沖擊。對單臺風機來說，在風電機組背靠背換流器直流端使用儲能系統(tǒng)，通過有效的控制措施可以緩解風機出力波動情況。其二，有助于提高新能源發(fā)電的市場競爭優(yōu)勢。目前各國都在逐漸減少新能源發(fā)電的補貼，提高電力市場中新能源的經(jīng)濟效益有助于提高投資者對新能源開發(fā)的積極性。

2.5飛輪儲能

飛輪儲能法是利用轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的動能來轉(zhuǎn)換和存儲電能。當采用飛輪儲能方式進行儲能時，利用電機驅(qū)動飛輪。當飛輪逐漸達到一定程度時，完成了飛輪的電能向動能的轉(zhuǎn)換。如果要釋放電能，飛輪的動能就用來驅(qū)動發(fā)電。飛輪系統(tǒng)通常在接近真空的環(huán)境中運行，這將最大限度地減少阻力和摩擦損失。它們壽命長，對環(huán)境沒有影響，并且很少或不需要維護。缺點是存儲的能量密度低。為了保證系統(tǒng)的安全，也需要花費大量的資金。同時也會受到場地空間的限制。

結(jié)語

在新能源電力系統(tǒng)的運行中，分析不同的儲能技術(shù)的應用特點，掌握能源儲存技術(shù)的核心元素，合理利用能源存儲技術(shù)新能源風力發(fā)電系統(tǒng)，太陽能系統(tǒng)，完善電力系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，嚴格控制系統(tǒng)能耗，發(fā)揮儲能優(yōu)化配置的作用，實現(xiàn)儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中的有效應用，提高電力能源的轉(zhuǎn)化率和利用率，保持電力系統(tǒng)的安全運行，促進儲能技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

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