浅析新能源储能技术在发电中的应用

孙银魁

（中电投新疆能源化工集团哈密有限公司，新疆哈密　839000）

浅析新能源储能技术在发电中的应用

孙银魁

（中电投新疆能源化工集团哈密有限公司，新疆哈密839000）

由于风能、太阳能、海洋能等多种新能源发电受到气候和天气影响，发电功率难以保证平稳，而我们知道电力系统要求是供需一致，电能消耗和发电量相等，一旦这平衡遭到破坏，轻则电能质量恶化，造成频率和电压不稳，重则引发停电事故，为了解决这一问题，在风力发电、太阳能光伏发电或者太阳能热发电等新能源发电设备中都配备有储能装置，在电力充沛时，多余电力可以储存起来，在晚上、弱风或者超大风发电机组停运或者停运机组过多，发电量不足的时候释放出来以满足负荷需求。本文将就现今的储电技术的应用进行简要的分析，以期对今后的发展有所帮助。

新能源储电技术应用

对于大多数的可再生能源如太阳能、风能、潮汐能等，其发电具有不均匀性和不可控性，输出的电能会随时发生变化。受到外界的光照、温度、风力等的影响时，微电源相应输出的能量就会发生变化，为了提高大电网运行的安全性和稳定性，需要在分布式发电设备中配置储能装置，由此就需要研究储能技术在微电网中的应用，来确保系统的安全稳定。那么，当这些能源转化为相应的电能后，应该利用怎样的储能技术来进行更好的储存能量。新能源的利用越好对今后的的人类的发展越有利，可以使我们可是我们可持续健康的发展。

1　新能源储电技术的简述

目前储能主要分以下四大类型：第一，机械储能；第二，电磁储能；第三，化学储能；第四，相变储能。

电能储存技术有着三大主要的类别，即物理储能、化学储能和电磁储能三个技术类别。物理储能技术中含有有抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能技术，也是一种间接储存能量的办法，但是其对于环境的要求较高，虽成本低廉，但也很难进行广泛应用。化学储能包括超导储能、超级电容储能、高密度电容储能，电化学储能，以电池为主，有铅酸、镍氢、锂离子、液留。化学储能与电磁储能因为布置相对方便，所有具有较大应用前景，目前比较多的是铅酸，沥青也有一部分，以前的电动汽车里用的比较多，现在电力系统中有推广价值的是全钒液流，发展比较快的是锂离子电池，主要是电动汽车的拉动作用［1］。

我国相比于储热技术，近年来更多的发展方向是风力发电和太阳能电池板的储电技术。这是由于储电技术对于市场的应用具有较大的前景，新能源发展与电动汽车行业都对储电技术的要求较高。而对于风力发电和太阳能电池板的开发利用来积累相应的经验。此外储电项目的投资较光热电站相比低廉很多，而且还可获得项目方的批准［2］。

2　储能在新能源发电中的典型应用模式

电池储能系统的组成，大概有四部分：储能本体，常说的单体电池，一般要加电池管理系统，可以大大提高电池成组以后的运行寿命，通过控制装置，把直流电变成交流电，最高层还有储能监控系统。电池储能系统的集成，以长寿命大容量电池单体为基础，高效管理技术为依托的标准电池模块，标准化可扩展的储能并网模块设计，大规模储能电站系统集成，满足不同应用场合的需求，经过这几年的发展，主要走模块化和标准化技术路线，兼容性非常好。

电池储能系统的典型应用，目前，在低压400伏以下主要是按功率等级接入低压400伏电网，按照2-4小时进行配置。接入方式，通过并网开关柜直接接入400V低压电网，通过生涯变单元接入10kV或35kV电压等级，功率等于在200kW-1MW，时间是2-4小时。

3　储电技术在新能源发电中的应用

储电技术已经成为电力系统中从发电到最后的广大用户的使用过程中非常重要的一部分，为维持电力需求储能技术在新能源领域有以下方面的应用：

（1）储能在新能源发电中的作用，平滑波动，跟踪计划，调峰填谷。

（2）储能在新能源发电中的系统优化设计，主要是两种方式：分布式和集中式。新能源发电应用中储能系统的选型分析，一般主要从以下几方面考虑：一是技术需求；二是生命周期内的效率和成本，采用净现值计算方法，钠硫电池储能系统在减少风电预测与实际出力之差应用场合的成本/效益分析。新能源发电应用中储能系统的容量配置优化，用于平滑风电场输出功率波动的储能系统容量配置优化算法。

（3）新能源发电--储能联合运行控制技术，跟踪计划出力，储能跟踪计划口头策略是实时补偿风光储联合发电实际功率与发电计划建的差值，根据当前的电池功率与电池剩余容量反馈值，确定储能系统的最大工作能力，并向调度端上发当前允许使用容量。系统调频。

（4）微电网中应用。第一，储能在微电网中的作用，并网运行时候，系统正常运行时，储能系统、光伏发电、风力发电并网运行，储能提供的作用主要是平滑风电和光伏的波动。孤岛运行系统储能系统具备黑启动功能，为微电网提供电压和频率支撑，PCS是关键设备，提供低压型控制方式。混合模式，既可以并网运行，也可以离网运行。第二，混合储能在微电网中的应用技术，目前，储能主要分功率型和能量型，功率型主要特点是循环寿命比较长，可以大功率充放电，能量型的循环寿命相对来讲比较小，主要是小功率放电，通过两种不同方式的混合可以大大延长储能循环寿命，可以提高整个储能系统的经济效能。第三，含储能的微电网运行控制技术，对含有按储能单元的微电网整体控制策略为主从控制策略。

4　结语

在当今人们环境保护意识的不断增强，对于新能源的开发利用也投入了更多的关注度，新能源的发展不但找到了解决常规能源危机的新方向，也对今后环境的改善有着极大的益处。对于新能源的开发与利用过程所存在的问题，经过多方面的研究与探讨，虽对于新能源开发中遇到了诸多的困难，对于其中的电力储能新技术的开发与应用提出了新的困难，但今后通过技术的革新对现有发展的瓶颈也会有所突破。

［1］李建林，田立亭，来小康.能源互联网背景下的电力储能技术展望［J］.电力系统自动化，2015，12（23）：15-25.

［2］邓维，刘方明，金海，等.云计算数据中心的新能源应用：研究现状与趋势［J］.计算机学报，2013，03（03）：582-598.

［3］李瑞，张蕊.保定市新能源企业自主创新能力研究［J］.产业与科技论坛，2013，08（17）：37-38.

［4］邓齐政.储电于民互补储电于网——发展分布式储能系统的意义［J］.储能科学与技术，2012，02（02）：144-145.