储能技术在能源互联网中的应用分析

管鑫 路涛涛

摘要：储能技术是科学技术快速发展下的产物。作为构建智能电网和能源互联网的关键技术，储能主要用于平抑电网波动，优化能量传输，实现电网的安全稳定运行。

关键词：能源;互联网;储能

引言

随着工业时代的推进，人口的爆炸式增长和对能源需求的不断加大，造成了石油、煤炭等不可再生能源的枯竭。不可再生能源的逐渐枯竭，引起了社会各界的关注，以新能源等可再生能源为主的能源互联网和智能电网技术应用而生，储能技术作为能源互联网的关键技术，可有效解决新能源的间歇性、波动性，实现新能源的友好并网，得到了大力发展。同时储能技术在很大程度上能够达到节约能源、保护环境的目的，并且具有一定的社会效益和经济效益，是能源利用和社会进步的重要支撑。

1储能技术发展现状

1.1物理储能技术

当前物理储能技术主要是利用自然环境、机械设备等，将水、空气等能源进行存储，之后采用相应的释放途径转换为电能。因其寿命周期长，能源存储量大等优点得到了广泛的应用。抽水蓄能电站的工作过程为，在负荷低谷时利用电能将水抽到水库中存储，在负荷高峰时通过水库发电机组将其转化为电能。抽水蓄能技术能够发挥削峰填谷、调频调相等功能，同时对电能结构进行优化，提高电能利用率[1]。

1.2电力储能战略性问题

储能技术战略性问题是指国家层面储能产业发展在核心技术体系研发、标准体系设计、市场机制及商业化运行等方面还有待突破。一是现在我国的储能核心技术体系理论研究不足，缺乏完善的顶层设计和底层环节支撑，目前核心技术体系难以支撑目标需求的实现，形成了规划走前端，技术难跟上的困局;二是相关的标准体系还有待完善，储能产业的实施涉及工程、环境、消防、交通等多行业与领域，储能项目的完整运行，不仅需要技术支持，还需要涉及多领域的运行制度支撑，相关的标准、制度和规范急需出台;三是市场化机制和商业化运行，这一点着眼于目前储能产业的高投资、低回报现象，储能技术成本高，资本引进困难，且储能的经济回报计算方式复杂，目前没有统一的标准，这影响了储能产业的市场化和商业化。解决技术成本问题可以一定程度上缓解高投资现象，但是储能多样化收益问题需要技术和市场同时关注。

1.3电化学储能技术

电化学储能技术具有灵活、效率高等优势，将其应用在能源互联网和智能电网建设中，能够显著提升能源互联网和智能电网的运行功率和服务质量。同时，由于电化学储能响应快等特点，能够快速跟踪新能源发电调节其出力，对于新能源发电的不稳定性具有一定的抑制作用，从而减小新能源并网后对电网的冲击，实现友好并网，有效解决弃风弃光等问题，提高新能源的工作效率和占比，具有多个方面的优势。当前电化学储能技术的发展速度较快，如锂离子电池已经得到了广泛应用，钠离子电池的研究也有了重要突破等，都是电化学储能技术的重要发展。将电化学储能技术应用在距离发电中心较远的电网中，能够有效解决我国偏远地区电力能源不足的问题，同时将其应用在新能源发电、微电网领域中，能够有效提升其实际发电质量[2]。

2储能技术在能源互联网中的应用

2.1协同调度技术

能源互联网背景下的储能技术，尤其是可再生能源的研发和利用备受人们的关注。能源互联网在其构建的过程当中，应重视能源的可再生性，增强能源的利用效率，这就要求相关技术人员必须对可再生能源进行合理、科学的调度和规划。具体来说，相关技术人员在可再生能源的协同调度上必须做到以下几点：第一，合理规划好储能的运用，并且对储能的容量进行分析和整合，将资源的优化配置和有效的协调处理，以此来提高电力资源的调配效率。第二，在能源调度上，相关技术人员必须对电力能源进行合理高效的数据分析，对于储能系统采取旋转备用容量和调峰调频等措施，协调跨区域能源调配。

2.2能量调度与能量优化技术

能源互联网中能量在输入、输出的路径和配置方面的复杂性会不断提升，在多能耦合系统中需要依靠外部电力供应，保证电能能够向热能转化，同时可以在CHP的作用下获得热能。此外，能源互联网中，设备发生故障会导致网络重构，从而引起能量流路径出现改变，所以需要采用科学的能量调度与能源优化技术，对于能源互联网整体架构设计和具体运行具有关键性作用。通过对能量调度的优化管理，能够解决多项能源互联网设计与运行中存在的实际问题，例如技术人员向外拓展能量优化分配方面的问题，可以通过构建多元机组模型的方式进行解决，在这种模式下，可以采用3种不同的工作状态，即释放能量状态、储存能量状态及空闲状态，通过3种不同工作状态的切换与运行，全面降低系统运行消耗，从而降低运行维护成本[3]。

2.3储能集成化与模块化设计

在现代科学技术不断发展的推动下，当前电力工程的自动化、智能化水平不断提升，储能技术系统结构也逐步向集成化和模块化方向發展。储能技术模块化、集成化的发展需要与现代智能技术相结合，使其能够构成具有完善功能的模块，将多项发电方式进行统一结合，从而能够全面提高系统控制效果，提高电力储能技术与电力系统运行规范性，将多个模块集中为一体，能够达到集成化控制目标，同时与自动化技术的结合，能够提升电力储能运行管理效率，相比于传统的管理方式，集成化、模块化的管理模式更能够促进电力储能技术创新。

3储能技术面临的挑战

储能技术面临的挑战主要是指国家层面储能产业发展在核心技术体系研发、标准体系设计、市场机制及商业化运行等方面还有待突破。一是现在我国的储能核心技术体系理论研究不足，缺乏完善的顶层设计和底层环节支撑，目前核心技术体系难以支撑目标需求的实现，形成了规划走前端，技术难跟上的困局;二是相关的标准体系还有待完善，储能产业的实施涉及工程、环境、消防、交通等多行业与领域，储能项目的完整运行，不仅需要技术支持，还需要涉及多领域的运行制度支撑，相关的标准、制度和规范急需出台;三是市场化机制和商业化运行，这一点着眼于目前储能产业的高投资、低回报现象，储能技术成本高，资本引进困难，且储能的经济回报计算方式复杂，目前没有统一的标准，这影响了储能产业的市场化和商业化。解决技术成本问题可以一定程度上缓解高投资现象，但是储能多样化收益问题需要技术和市场同时关注。

4结束语

储能技术包括物理储能、电化学储能等内容，对我国社会的可持续发展和国民经济的增长意义重大。能源互联网是智能的、前瞻性的、复杂的、物联的，随着储能技术的进步，可加快能源互联网的落地和应用，可在很大程度上完善我国传统的能源结构体系，挖掘出了更多的新能源和可再生能源，为我国国民的生活提供了便利。

参考文献：

[1]孟伟.能源互联网背景下的电力储能技术展望[J].科学大众，2019（003）：6-7.

[2]杜法刚，滕松.探究能源互联网背景下的电力储能技术展望[C]/2019智能电网新技术发展与应用研讨会论文集.2019.

[3]胡钋，李莉莉，吕盈睿，等.能源互联网技术形态与关键技术研究[J].中国高新科技，2019，55（19）：22-24.