明鏡 何華偉

摘要：當前，全球氣候變暖、大氣污染、酸雨蔓延、水體污染、臭氧層破壞、固體廢物污染等環(huán)境問題日益嚴重，這對國際能源形勢的改變產(chǎn)生了較為深進的影響。新能源異軍突起，由于其具有清潔低碳、資源豐富、分布廣泛等優(yōu)點，目前已成為各國能源収展的主流方向。但新能源發(fā)電系統(tǒng)間歇性大和可控性差等問題，也一直嚴重制約其發(fā)展。在改善新能源發(fā)電系統(tǒng)輸出穩(wěn)定性的過程中，儲能技術(shù)得到較大規(guī)模的應(yīng)用，進而也獲得了重要的發(fā)展契機。

關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電;儲能技術(shù);應(yīng)用優(yōu)化

1.儲能技術(shù)現(xiàn)狀及優(yōu)缺點

目前，在新能源發(fā)電系統(tǒng)中常見的儲能技術(shù)主要有化學儲能技術(shù)、磁場儲能技術(shù)、電場儲能技術(shù)以及機械儲能技術(shù)等。其中，化學儲能技術(shù)以鋰離子電池、鉛酸蓄電池為主，液流、鈉硫、鎳氫電池等技術(shù)的研究也取得了極大的突破。磁場儲能技術(shù)主要是指超導儲能。電場儲能技術(shù)主要包括電解電容儲能和超級電容儲能。機械儲能技術(shù)則以抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等為代表。

2.國內(nèi)儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國在抽水蓄能這一傳統(tǒng)儲能技術(shù)中，擁有較大優(yōu)勢，按照總裝機容量來看，我國以32.0GW位列全球第一，日本和美國次之。但我國在新型儲能技術(shù)領(lǐng)域，和其他發(fā)達國家相比，起步較晚，目前仍處于積極探索和建設(shè)示范工程的初級階段。根據(jù)美國能源部于2016年8月16日更新的全球儲能數(shù)據(jù)顯示，我國儲能項目累計裝機總?cè)萘窟_到32.1GW，其中抽水蓄能裝機容量就高達32.0GW，電化學儲能和熱儲能裝機容量均為0.05GW，其余儲能項目數(shù)據(jù)未統(tǒng)計。所以，我國在新型儲能技術(shù)方面是劣勢的。為改善這一問題，我國政府部門也制訂了一系列的優(yōu)惠政策，包括降低稅收、提高補貼、減少審批流程、鼓勵科研立項等措施，尤其是在“十三五”規(guī)劃的百大工程項目中，就有多個與儲能技術(shù)相關(guān)的項目。

3.現(xiàn)階段新能源電力系統(tǒng)中對儲能技術(shù)的應(yīng)用

3.1電化學儲能分析

對于化學儲能而言，通過和其他相關(guān)儲能設(shè)備進行比較可知，機動性相對來說比較好，并且在一定程度上具有著相對來說比較快的反應(yīng)速度，能力比較高等，再加上循環(huán)效率上也是較為獨特的。所以在大多數(shù)化學裝置中都能獲得比較好的應(yīng)用。通過研究重點領(lǐng)域中化學技術(shù)，合理的運用鋰電池以及鉛炭電池，對化學儲能的應(yīng)用性進行不斷的提高。現(xiàn)階段由于我國化學儲能占的比例不是很高，大部分技術(shù)都是由國外部分公司進行壟斷的，因此會下降鋰電池成本，進一步加強化學儲能中的商業(yè)潛力。

3.2太陽能系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于太陽系統(tǒng)而言，主要分為兩個方面，一方面是光伏系統(tǒng);另外一方面是光熱系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)能夠把太陽輻射直接有效的轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋９鉄峒夹g(shù)能進一步將太陽當成發(fā)熱源，通過供冷和制熱對光熱發(fā)電進行積極的開展，在供暖和加工發(fā)電等以及能夠和化學染料等相關(guān)反應(yīng)能促進化學燃料在發(fā)電中的效率。在一定程度上調(diào)節(jié)太陽能，保證其無論在時間上，或者是空間都可以實現(xiàn)相互平衡，保證其長期和短期應(yīng)用能力得到提升，然而這種方式并不能夠?qū)τ脩糇陨硭行枨蠼o與滿足，但是通過采取間接性的供電方式，就能符合用戶的實際需求。

3.3物理儲能

物理儲能的優(yōu)點是大規(guī)模、低成本和周期長，能夠為大規(guī)模大發(fā)電系統(tǒng)提供長期的電力支撐。物理儲能方式主要利用空間中的的天然資源，具有綠色環(huán)保和持續(xù)的特點。但其缺點就在于建設(shè)的需求眾多，必須準備專門的場地且有地理條件需求。常用的物理儲能方式有三種：抽水儲能、空氣壓縮和飛輪儲能。抽水儲能的能量轉(zhuǎn)換率較高，儲能容量大且運行費用低，需要在海水環(huán)境中進行運作。由于抽水儲能的運營方式靈活和供應(yīng)穩(wěn)定，抽水儲能不僅是一種基本的發(fā)電方式，還是備用電力的主要組成部分。

空氣壓縮儲能的安全系數(shù)非常高，在解決大規(guī)模發(fā)電項目的平滑輸出問題方面效果顯著，但空氣壓縮儲能的場地對地質(zhì)條件有著特殊的要求。在空氣壓縮儲能工作過程中，首先需要進行儲能步驟。儲能工作就是壓縮機利用風電機組多余的風電進行基本運作，進行空氣的壓縮和降溫工作。進行壓縮和降溫處理后的空氣需存放在廢舊或新建的油氣礦井中，以備釋能工作使用。其后，釋能工作使用升溫裝置將高壓空氣升溫，借助升溫的氣體來進行燃燒室物質(zhì)的助燃，燃燒后的氣體則會推動燃氣輪機，最終由燃氣輪機來帶動發(fā)電機進行最后的發(fā)電工作。

飛輪儲能的主要運作方式與空氣壓縮儲能相似，分為儲能和釋能兩個部分。其主要電力獲取方式是將飛輪旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)化為可用的電能，具有清潔高效和能量獲取迅速的特點。

4.當前儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置和控制的有效策略

4.1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。

4.2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，最終讓新能源的電力系統(tǒng)更加的科學與完善。

4.3儲能系統(tǒng)控制策略

針對于電力系統(tǒng)的儲能技術(shù)來講，其配置需要不斷的完善。因此要結(jié)合科學有效的分析進行問題以及漏洞的補缺，從而提高儲能技術(shù)的應(yīng)用效果與科學性。同時，儲能技術(shù)逐漸成為整個電力系統(tǒng)的重要核心，實現(xiàn)電力市場發(fā)展過程中的要求與市場需求的滿足。在對儲能系統(tǒng)進行功率提高的基礎(chǔ)上還要加強放電強等相關(guān)的特點，保證并網(wǎng)變流器設(shè)計效果的提高，合理的控制其功率。最終滿足實際的輸出輸入要求，完成儲能系統(tǒng)的多項功能。另外，在電網(wǎng)穩(wěn)定性方面也會起到提升的作用，還可以控制儲能裝置，進而提高系統(tǒng)中內(nèi)部的自控能力。結(jié)合多項的管理工作，全面地提高電網(wǎng)運行系統(tǒng)自身的控制管理效果，為我國新能源電力系統(tǒng)中儲能技術(shù)的合理應(yīng)用提供重要的基礎(chǔ)保障。

總結(jié)

通過對上述的內(nèi)容分析得出，我國現(xiàn)階段應(yīng)該全面加強應(yīng)用以及創(chuàng)新方面的研發(fā)，這樣能促進能源穩(wěn)定性，還能促進電能質(zhì)量的進一步提高，對功率波動問題進行科學處理，與此同時結(jié)合多種并網(wǎng)技術(shù)的運用，就能推動新能源電力吸引實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展。

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