新能源发电系统中储能系统的应用浅谈

新能源发电系统中储能系统的应用浅谈

发表时间：2018-09-18T09:22:12.657Z 来源：《建筑模拟》2018年第17期作者：袁振强张燕[导读] 新能源是非传统能源，是值得大范围推广和使用的能源。新能源具有可再生性，能满足人类和社会多元化的能源需求。为了确保电力系统能满足多元化的用电需求，发展新能源是社会发展的必然趋势。

国家电投集团山东新能源有限公司山东省济南市 250000

摘要：在当前的社会发展当中，提倡能源的可持续利用。而传统的煤炭发电模式，使得我国的矿产资源不断的开采，从而加剧矿产资源的损耗。而利用新能源发电，极大的节省了我国的矿产资源，同时也弥补电力紧缺。更主要的是其达到了我国目前所推行的绿色发展战略要求。新能源是非传统能源，是值得大范围推广和使用的能源。新能源具有可再生性，能满足人类和社会多元化的能源需求。为了确保电力系统能满足多元化的用电需求，发展新能源是社会发展的必然趋势。

关键词：新能源发电系统；储能系统；应用分析

引言

近几年我们国家的储能技术在不断的进步。一般情况下都是即发即用的方式，而新的技术能够有效的储存电能，解决传统方式下带来的很多弊端。近几年经济发展迅速，越来越多的行业都开始应用储能技术，尤其是在新能源发电这一方面。在逐渐发展的过程中形成了智能电网，供电质量得到了提高。所以说，我们要根据不同的电力生产结构、不同的电力规划应用不同的储能技术，这样才能最大程度的发挥优势，实现智能电网的经济效益。

1 新能源发电的特点

国家发展改革委等五部委2017年9月22日联合发布的《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》中明确指出：储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。截止到2017年年底，电化学储术全部为储能技术，500兆瓦新建电池储能容量成能项目累计装机规模为2926.6兆瓦，同比增长45%。

与传统能源相比，新能源的特点主要表现在以下几个方面：（1）清洁环保。作为新能源，其主要的评判标准是不能对生态环境产生负面影响，在确保生态多样性和物种多样性的基础上，减轻传统能源的压力，并且不会受到地域的限制，提高资源的利用率。（2）可持续利用。新能源所具有的可持续利用性，有效地解决了当今社会对能源的需求压力，从而确保社会的和谐稳定发展。（3）可再生。传统能量的来源主要依靠煤炭和石油等，但经过几十年的开采和使用，这些能源已经无法满足社会的需求，并出现枯竭的现象。因此，能源的可再生性至关重要。

2 新能源发电的重要性

2.1 国家经济建设需求

在国家的不断发展过程当中，对电力的依赖性也越来越强，而人们的生活衣食住行与电力也密不可分。即就是说，随着国家经济建设，社会的安全稳定以及人们的衣食住行等方面的不断发展，也加强了对电力的需求。而由于煤炭资源的有限性，就使得煤炭资源的生产力受到限制。面对当前国家社会对电力的庞大需求，仅依靠煤炭资源来提供电力已经应对不了当前的社会发展需求。依靠煤炭资源所产的电对于当前社会需求来说相当于杯水车薪，导致电力紧缺，进而造成当前电力系统出现供不应求的局面。

2.2 能源可持续利用

在传统的发电工作当中，依靠煤炭资源燃烧来发电，隶属于火力发电。传统的发电主要是通过利用一些不可再生资源，通过把其燃烧时产生的热能，转化为机械能，进而转化为电能。单从能量转化的角度来看，其过程耗费了大量的自然资源，而这些自然资源是不可再生的。对于这些不可再生资源过度开采，将会严重影响人们的生活环境，对大气，水土地都有严重影响。例如水位下降，地面沉降，塌陷，河流，湖泊水量减少，以及水土流失，地下水水质恶化等情况出现。

3 储能技术应用于新能源发电系统

3.1物理储能技术

物理储能是常见的新能源电力储能的方式之一，具体包括三种技术：抽水储能技术、压缩空气储能技术与飞轮储能技术。其中，抽水储能技术是利用低谷电价来实现电力能源的存储，是当前技术应用最为成熟的大规模储能方法，具有运行成本低、水资源消耗大、储能消耗功率高等特点。这种技术的应用需要在河流的上下游各配建一个水库，波谷负荷时的蓄能技术，会使电动机处于工作状态，将下游水库中的水泵出，到上游水库中进行保存；在波峰负荷时的储能技术，会使发电机处于工作状态，利用上游水库中的水力进行发电。这种储能技术的应用，能够实现70%左右的能量转换。而压缩空气储能技术，也能够实现大规模工业用电的能量储存，在电力网络负荷波谷时，用电力能源来压缩空气，并将空气通过高压密封的方式，储存在废旧矿洞、储气罐、废弃油井或储气井当中，在电力网络负荷的高峰时期，释放经过高压压缩的空气，来转动汽轮机进行发电，具有相应速度快、使用效率高等特点，能够实现75%左右的能量转换，是一种发展空间较大的储能技术。

3.2 相变储能技术

相变储能技术是通过相变材料进行吸热与放热实现能量存放的技术，具有较高的能量密度，同时其相变储能的装置设计简单，能够进行灵活调整，便于使用与管理，包括电储热技术、熔融盐储热技术与冰蓄冷技术三种。其中，电储热技术是利用水与金属的储热性能实现技术应用的，水的热能存储技术，是将水作为介质存储热能，便于运维管理，成本投入较少；金属的热能存储技术，是将金属作为介质存储热能，利用金属的固体与液体之间的物态变化来进行热能的存放，具有高温度、高导热性等优势。

3.3 储能技术应用于风力发电机组、风电场

如果一个地区的风电场数量较多，那么如何提高风电场的稳定性以及电能质量，解决低电压穿越就成了风电场最主要的问题之一。首先要安装储能系统，放置在变流器附近，这样能够有效提高输出功率的稳定性。除此之外，安装双向的变流装置也是非常有必要的，每一个风电机组都必不可少。还要借助一定的方法，控制发电机组，降低功率，使功率平滑缓慢，这样才能在一定程度上对功率起到缓冲作用。即使在极端条件下，电网的功率也能满足所有的要求，并把多余的电能吸收储存，这样不会对风电机组产生伤害，也提高了电压的穿越能力，这种储能技术能够进行动态调节在第一时间做出响应，确保电力系统安全稳定的运行。