楊知錦 魏穎* 沈陽工學院 信息與控制學院

電力作為一種能源且最大的不足就是不能大量的進行儲存在電能生產與消耗電能是同時運行的，并隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和設備的不斷擴增電能儲存問題也越來越引起人民的關注。在電力系統(tǒng)中引入其他設備可以改善這一類缺陷，這些設備可以將發(fā)電和用電過程巧妙的進行分離并將其儲存起來。

1 負荷對電能需求的特點及電能儲存

對電力系統(tǒng)電能的需求可以將其大致的分為三類分別是工業(yè)用電、家庭用電和商業(yè)用電，這三類需求都對電力系統(tǒng)總電能消耗有著相當大的影響，但它們都有各自用電負荷特性。在家庭用電中高負荷發(fā)生的區(qū)間是早晨、夜晚或節(jié)假日，在這些時間段引起高用電負荷的原因是因為使用的電氣設備的數量比較多。商業(yè)用電的高負荷在日間正常的工作時間段幾乎商業(yè)電氣都在運行狀態(tài)，在冬夏季比較突出。工業(yè)用電相比二者更加穩(wěn)定其原因是在工業(yè)中存在多次輪班，機器相對無停止運行都在滿負荷運行。

在電力系統(tǒng)中用電量小于供電量時會使系統(tǒng)中的電能損失為了不讓能量的損失，在低負荷時使發(fā)電廠的發(fā)電機組部分撤出或者投入其他形式將電能得到利用。為了滿足日益增長的用電需求，需要引入一些儲能裝置并且在高峰負荷時將儲存的電能返還給電力系統(tǒng)，在夜間時或低負荷時將電能儲存起來。利用這種儲能技術可以在用電高峰期時減少對燃料的資源的需求，因此要大力發(fā)展儲能裝置實現資源利用。

2 電力系統(tǒng)的儲能技術

電力系統(tǒng)的儲能技術因地制宜且適用范圍也不同、能耗也不同、種類也不同。熱能儲存是一種高效的儲能方式利用水的熔化比熱度高所需的能量大將其能量進行儲存，熱能儲存與其他儲存形式不同利用熱能可以在鍋爐與汽輪發(fā)電機之間以蒸汽的形式進行提取并且熱能存儲可以在輸電線路中彌補能量波動。發(fā)電廠熱能儲存是利用其獨特的運行方式使獨立調峰汽輪機以提升熱容量最終把電能儲存。

將電能以機械動能的形式儲存于某一裝置中進行能量轉換，在短時間內將這些能量用于靜態(tài)動力源實現這一功能的是飛輪儲能。飛輪儲存的能量與飛輪的重量及其他有著重要關聯(lián)，并且主要用于輸送在很短的時間內的大功率。在低峰負荷時將過量的電能通過水泵將水升到一定高度將其能量儲存為水的勢能，在高峰負荷所需的電力需求下排出水將勢能轉換為動能然后在經過一系列轉換使水輪機驅動發(fā)電機變成電能供電力系統(tǒng)運行。

壓縮空氣儲能在18世紀就已經開始運行，以壓縮空氣儲存能量的形式為燃氣輪機供應能量應用于電力系統(tǒng)中。在壓縮空氣儲能能量的過程中要想把中間形式存儲的電能返回系統(tǒng)中，需要壓縮氣體為機械儲能的介質利用活塞釋放氣體時是將動能轉換為電能。

在大型的水力發(fā)電站、核電站、燃煤發(fā)電站的運行條件下將會產生大量的氫氣，還可以在可再生能源中制造氫氣。把氫氣輸送到用戶后可以做為用電高峰期的一次燃料也可以替代其他燃料使內燃機和汽輪機運行，將化學能轉換為電能替代其他燃料。原電池、蓄電池及燃料電池是電力系統(tǒng)中儲能設備最常見的電化學儲能設備，蓄電池會在夜間替代燃料發(fā)電機供電，使大動力電源降峰值以免電能大量的損耗。儲蓄電池中輸出的能量均是直流電，若想提供給電力系統(tǒng)必須使用功率變換將直流電轉換為交流電。

電能也可以通過靜電場的形式進行儲存也就是電容器通過匯集大量的電荷形成電場將其電能儲存，電容器所采用的介電材料如果可以被極化將會使電容器所儲存的電荷量大大提升。為了保持電荷的分離、靜電場的穩(wěn)定、電子在電介質的傳導率低需要介電常數大的介電材料?；诔瑢w的開發(fā)使新物體在磁場中可以實現了大規(guī)模儲能，電力系統(tǒng)也可以自身進行儲能主要特點是負荷需求發(fā)生變化時，電力系統(tǒng)儲能裝置會根據功率響應提供電能。

3 系統(tǒng)儲能選擇對比

抽水蓄能技術是目前世界上唯一比較完善的儲能技術具有較高的經濟性與可靠性，壓縮空氣泵技術相比抽水蓄能技術具有規(guī)模小、成本低、功率輸出穩(wěn)定的特性，氫氣儲能裝置在投入運行時占地面積小、選址簡單、運行方面靈活，熱能儲存是用戶可以直接使用的二次能源、用途非常廣泛。從環(huán)保角度看，應大力發(fā)展抽水蓄能技術及壓縮空氣儲能技術，使儲能的方式可再生、無污染、高效率的服務于社會。

4 結語

將儲能技術引入電力系統(tǒng)中可以提高系統(tǒng)在高峰負荷調節(jié)、負荷功率因數以及有效的緩解降低發(fā)電站的運行成本，同時還滿足系統(tǒng)各種復雜運行環(huán)境的要求并提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。發(fā)展儲能技術可以節(jié)省能源，也可以節(jié)省電力系統(tǒng)的運行資本投資環(huán)境全球范圍內的能源緊張局勢。

[1]張永東，金晶，儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用現狀與前景[J]2018（1）：102.

[2]呂品，儲能技術在現代電力系統(tǒng)中的應用研究[J]2017（12）：82-83.