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儲能技術(shù)是新能源領(lǐng)域發(fā)展的一個重要技術(shù)形式，通過利用該項技術(shù)，可以促使新能源更好的應用和發(fā)展。同時，由于我國新能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，并且與傳統(tǒng)能源共存，這樣就會導致電力系統(tǒng)變得復雜化，影響其運行的穩(wěn)定性。因此，新能源電力系統(tǒng)在長期的發(fā)展中，逐漸將儲能技術(shù)應用到其中，通過對新能源的合理調(diào)節(jié)，以此實現(xiàn)新能源利用最大化，提升新能源電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，

1 儲能技術(shù)存分析

1.1 技術(shù)概述

儲能技術(shù)在新能源領(lǐng)域發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，主要是利用儲能設備根據(jù)機械能、熱能、電磁等形式將新能源進行儲存，以便后續(xù)的使用[1]。同時，儲能技術(shù)主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學儲能、熱儲能、化學類儲能等形式。如圖1所示。

圖1 儲能技術(shù)

1.2 存在的意義

在新能源開發(fā)領(lǐng)域中，能源轉(zhuǎn)化的重點一般為風能、太陽能等，并且利用設備實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化。同時，與傳統(tǒng)能源電力系統(tǒng)相比，風能和太陽能在應用的時候，經(jīng)常會受到自然界的限制，應用期間存在著一定的間歇性，這樣嚴重影響新能源電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。基于此，通過利用儲能技術(shù)降低自然環(huán)境因素所帶來的影響，以此保證新能源電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。另外，將儲能技術(shù)應用到新能源電力系統(tǒng)中，也是我國新能源電力生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

2 儲能技術(shù)的應用

2.1 不同電場所儲能

電場所的不同，所使用的儲能技術(shù)也是不同的，如電力頻調(diào)壓系統(tǒng)、新能源發(fā)電側(cè)儲能系統(tǒng)、商用儲能系統(tǒng)等方面，所以需要根據(jù)電場所自身的需求，選擇合適的儲能技術(shù)，以此滿足不同場新能源電力系統(tǒng)的運行需求[2]。同時，儲能技術(shù)在應用時，根據(jù)不同電場所的運行情況以及對新能源的需求，對新能源和功率進行適當調(diào)節(jié)，并且對長期和短期的運行狀態(tài)進行檢驗和調(diào)控，避免產(chǎn)生運行故障。另外，將儲能技術(shù)應用到其中，可以實現(xiàn)應急供電的功能，主要是將蓄電池和變流器融合，因此使不同電場所新能源電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性實現(xiàn)不間斷供電的模式。

2.2 太陽系統(tǒng)儲能

太陽能是新能源電力系統(tǒng)中的主體，主要包括光伏系統(tǒng)、光熱系統(tǒng)等方面，并且這兩種系統(tǒng)形式都是將太陽能輻射進行轉(zhuǎn)化，以此形成電能，以供新能源電力系統(tǒng)的發(fā)電。同時，熱光技術(shù)作為太陽的發(fā)熱源，主要是通過供冷和制熱實現(xiàn)的光熱發(fā)點，并且利用供暖、制熱以及加工發(fā)電、化學燃料等所產(chǎn)生的反應，以此增加發(fā)電的強度和效率。另外，儲能技術(shù)在太陽能系統(tǒng)應用的時候，可以根據(jù)電力系統(tǒng)的運行情況，對太陽能進行調(diào)節(jié)，確保時間和空間上實現(xiàn)平衡的狀態(tài)[3]。太陽能在發(fā)電期間，經(jīng)常受到一些因素的影響，導致其具有間歇性，所以利用儲能技術(shù)可以將太陽能進行儲存，以此避免新能源電力系統(tǒng)供電產(chǎn)生的間歇性。

2.3 電磁儲能

電磁儲能是儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)中應用的一項重要形式，其儲存方式將電能進行轉(zhuǎn)化，以此形成電磁能，其存儲效率也相對較高，為新能源電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了重要的保障。電磁儲能的儲能方式主要為超導磁儲能和超級電容器儲能，內(nèi)容如下。

2.3.1 超級電容器儲能

超級電容器儲能主要是以雙層超級電容器為主，其中電荷按主要是靜電的方式，在電極和電解質(zhì)之間形成雙電層界面，這樣在充電的時候可以處以較為理想化的狀態(tài)。同時，電荷會對周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子進行的吸收，并且將其附著于電極表面上，形成雙電荷層，以此形成雙電層電容。另外，在充電的時候不會產(chǎn)生化學反應，其安全性較高，并且電極材料會發(fā)生高度可逆的氧化還原反應，這樣會產(chǎn)生電機充電點位有關(guān)的電容，以此對電力能源進行儲存，避免產(chǎn)生能源的消耗。

2.3.2 超導磁儲能

超導磁儲能在電磁儲存中屬于常見的一種形式，主要是利用電網(wǎng)供電勵磁在超導線圈中產(chǎn)生電磁場，進而對電力能源儲存，并且在對電力能源使用時，可以將電力能源送回到電網(wǎng)中，以此確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性[4]。同時，超導磁儲能主要是由超導磁體構(gòu)成，形成一個大電感，并且電流通過以后，電力能源會以磁場的形式儲存在電感中，等到需要使用電力能源的時候，會將能源進行釋放。

2.4 化學儲能

儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)應用時，化學儲能是最為常用的一項技術(shù)形式，主要是利用儲能電池的方式對新能源進行儲存，其存儲效果較好。

2.4.1 金屬空氣電池

金屬空氣電池在化學儲能中較為常用，主要是依靠金屬氧化反應完成電能與化學能的轉(zhuǎn)化，并且其轉(zhuǎn)化效率相對較高，可以最大限度滿足新能源電力系統(tǒng)運行的需求。

2.4.2 鈉硫電池

鈉硫電池是以金屬鈉為負極、硫為正極以及陶瓷管為電解質(zhì)隔膜的二次電池。同時，鈉硫電池的工作環(huán)境相對較為特殊，主要是在300～350℃的高溫環(huán)境下對電能進行儲存。另外，鈉硫電池在應用時，通過利用電解質(zhì)隔膜與硫之間產(chǎn)生的可逆反應，以此對電能進行儲存，并且等到電力系統(tǒng)需要儲存電能的時候，再進行釋放，以此滿足電力系統(tǒng)對電能的需求。但是，在利用鈉硫電池的時候，要做好防腐處理，避免產(chǎn)生安全事故。

2.4.3 搖椅電池

搖椅電池主要是以鋰離子電池、鈉離子電池為主。以鋰離子電池為例，主要是以鋰合金或者金屬氧化物為正極運料，負極材料是以石墨、鈦酸鋰為主，電池是以非水電解質(zhì)為主。同時，鋰離子電池在電能存儲的時候，主要是利用Li+在兩個電機之間，產(chǎn)生可逆的嵌入和脫出反應，并且在充電期間，Li+從對電極脫出。另外，脫出完成以后，通過利用電解液，分布到負極表面，這時正極呈現(xiàn)鋰離子缺失的一個狀態(tài)。鋰離子電池在通過利用外電路與負極的電子連接，以此保證系統(tǒng)電荷出處于平衡的狀態(tài)，以此實現(xiàn)電能儲存過程。

2.5 物理儲能

物理儲能主要是利用空間中的天然資源進行儲存供電，以此實現(xiàn)綠色環(huán)保、持續(xù)供電的原則。常見的物理儲能方式為抽水儲能、空氣壓縮、飛輪儲能等，主要有以下幾個方面。

2.5.1 抽水儲能

抽水儲能是物理儲能中常用的一種儲能方式，主要是因為能量轉(zhuǎn)換效率相對較高，并且儲能容量相對較大，一般是在海水中進行儲能[5]。同時，抽水儲能方式相對較為靈活，在電力供應方面也相對較為穩(wěn)定，并且該方式不僅是一種發(fā)電方式，還是新能源電力系統(tǒng)中不可缺少的內(nèi)容，為新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供了有力的支撐。

2.5.2 空氣壓縮儲能

空氣壓縮儲能在物理儲能中也相對較為常用，并且其安全系數(shù)相對較高，在解決大規(guī)模電力系統(tǒng)的平滑輸出問題有著非常好的效果，但是空氣壓縮儲能在實際應用時，對應用場地地質(zhì)條件有著較高的要求。首先，主要是利用風電機組多余的風電進行基本運行，并且在空氣中進行壓縮和降溫處理。處理完成以后，需要將空氣放置在合適的場地中，以此釋放能源；其次，在釋放能源的時候，需要利用升溫裝置將空氣進行升溫處理，利用升溫的氣體進行物質(zhì)燃燒，并且燃燒后的氣體可以推動燃氣機輪的運作；最后，利用燃氣輪機推動發(fā)電機，進而滿足新能源電力系統(tǒng)的運行。

2.5.3 飛輪儲能

如圖2所示，飛輪儲能在新能源電力系統(tǒng)應用時，其運作方式與空氣壓縮儲能方式基本一致，其分為儲能和釋能兩種形態(tài)。同時，在應用時，利用飛輪旋轉(zhuǎn)的方式獲取電力能源，將機械能源進行轉(zhuǎn)換，形成可用的電能以此滿足新能源電力系統(tǒng)長期供電的需求。另外，飛輪儲能不僅能源轉(zhuǎn)換效率較高，同時還具有良好的清潔、環(huán)保特點，避免對周圍環(huán)境造成嚴重的影響。

圖2 飛輪儲能示意圖

3 提升儲能技術(shù)應用水平的主要措施

3.1 結(jié)構(gòu)組成

當前，儲能技術(shù)應用一般是以大體積、功率高、密度高等系統(tǒng)進行并網(wǎng)處理，以及需要對儲存單元的密度進行嚴格的控制，以此確保良好的應用效果。同時，可以利用超級電容裝置，對新能源電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行改善，確保其運行質(zhì)量?？衫贸夒娔苋萘抗芾砗途W(wǎng)際控制對太陽能電場，以及風能電場等運行功率進行適當調(diào)節(jié)，以此確保儲能技術(shù)的控制效果。如從光伏發(fā)電系統(tǒng)的角度來看說，可以根據(jù)情況將多種儲能當時融入其中，形成混合儲能系統(tǒng)，這樣對光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行功率進行定期分析，并且做出適當?shù)恼{(diào)節(jié)，以此強化光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用性能，延長其使用說壽命，也進一步的優(yōu)化儲能技術(shù)的應用水平。

3.2 優(yōu)化配置

針對儲能技術(shù)來說，在儲能期間不斷進行優(yōu)化可以有效實現(xiàn)高質(zhì)量、高穩(wěn)定的電能，并且可以在保證功率穩(wěn)定性的情況下，促使波動期間變得更加穩(wěn)定，以此實現(xiàn)儲能技術(shù)良好的應用效果。同時，儲能技術(shù)在新能源系統(tǒng)應用時，需要根據(jù)應用狀態(tài)制定曲線動態(tài)，以此分析其應用情況，并且基于此不斷進行優(yōu)化。但是，儲能技術(shù)優(yōu)化配置的時候，需要對其運行曲線進行反復的考核，并且了解其負荷特點，這樣可以更加全面優(yōu)化系能源發(fā)端配置，以此確保儲能技術(shù)應用達到最佳的效果。

3.3 技術(shù)控制優(yōu)化

一是儲能技術(shù)在應用期間，為了滿足不同場合新能源電力系統(tǒng)的運行需求，要加強儲能技術(shù)中大功率和防電強的特點，并且根據(jù)不同場合新能源電力系統(tǒng)運行的需求，對并網(wǎng)變流器的優(yōu)化，以此對實際運行功率進行有效的控制，并且儲能技術(shù)的復合能力也有所加強。

二是將儲能技術(shù)與新能源電力系統(tǒng)實際運行相互結(jié)合，可以有效解決電力分布不均勻的情況，實現(xiàn)長期穩(wěn)定供電的模式。同時，儲能技術(shù)在新能源電力系統(tǒng)應用時，可以對電力系統(tǒng)的各路電力進行合理的控制以及合理的規(guī)劃，從而避免新能源電力系統(tǒng)運行故障的產(chǎn)生。

三是在儲能技術(shù)控制優(yōu)化時，需要加強對電力系統(tǒng)以及儲能裝置的掌控，對其內(nèi)部自控能力進行優(yōu)化，這樣可以根據(jù)不同的運行狀態(tài)進行控制，避免異常現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外，需要生成有功和無功的電力系統(tǒng)運行電流指令，這樣可以促使儲能技術(shù)中的功率補償以及穩(wěn)定性等方面有所增強。

四是利用多層次管理，可以促使整個新能源電力系統(tǒng)的自控力有所增強，并且再利用輸入和輸出的方式，以此解決聯(lián)合調(diào)控的問題，不僅提升了儲能技術(shù)的應用效果，也確保新能源電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

4 儲能技術(shù)的應用效果

一是儲能技術(shù)的應用，其首要任務就是提高儲能效率，并且加強對新能源的利用和開發(fā)，滿足新能源電力系統(tǒng)運行的需求。同時，可以對傳統(tǒng)能源電力系統(tǒng)存在的不足進行綜合性優(yōu)化，促使儲能效率、性能等方面呈現(xiàn)同步發(fā)展的狀態(tài)，這樣對于新能源電力系統(tǒng)的發(fā)展是非常有利的。

二是將生產(chǎn)出來的新能源電能進行有效的儲存和利用，是儲能技術(shù)存在的主要目標，促使新能源電力系統(tǒng)可以長時間的運行，滿足人們?nèi)粘Ｉ?、工作對電能的需求。因此，儲能技術(shù)在應用時，通過對優(yōu)化配置、技術(shù)控制優(yōu)化等手段，可以解決新能源電力系統(tǒng)運行中常見的一些問題，有效降低停電、斷電以及電路損壞等現(xiàn)象，并且儲能技術(shù)根據(jù)新能源電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，選擇可靠性較強的電氣裝置，以此為新能源電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性提供了基礎(chǔ)性的保障。

5 結(jié)語

為了降低對傳統(tǒng)能源的消耗，避免對環(huán)境造成嚴重影響，加大了新能源電力系統(tǒng)的開發(fā)。但是，由于新能源電力系統(tǒng)主要是以風能和太陽能為主，會因為環(huán)境因素產(chǎn)生一定的局限性，供電出現(xiàn)間歇性?；诖耍履茉措娏ο到y(tǒng)為了解決該項問題，將儲能技術(shù)應用其中，通過不同的儲能方式，滿足不同電力場所的供電需求，提升儲能的效率，有效解決間歇性問題，為新能源電力系統(tǒng)的開發(fā)與應用，提供了新的方向，以及技術(shù)支撐。