曹军太
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摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。储能是促进可再生能源利用、保证电网安全稳定运行的有效手段。据统计，2019年全球已投运储能项目（含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热）累计装机规模达183.1GW，同比增长1.2%。储能技术按照能量转化机制可划分为物理储能、化学储能、其他储能等多种类型，各有不同的适合应用领域。随着新能源发电的迅猛发展，特高压电网的加快建设，储能市场将会迎来快速增长。本文就电力储能技术发展现状及走向展开探讨。
关键词：新能源；电力系统；储能技术
引言
随着社会经济不断发展，市场上对电力能源的消耗量也逐渐增加，我国电力能源供应不足问题日益显著。为了缓解电力能源压力，将储存技术合理应用于新能源电力系统中，以能源储存转化的方式，控制电力系统的能源消耗量，实现对可再生能源的有效转化，满足电力系统的用电需求，保障电力系统运行的稳定性和安全性，促进新能源电力系统可持续发展。
1电力储能的基本概念
储能即存储能量，是指通过一种设备或者介质，把一种能量形式用同一种或转换成另一种能量形式存储起来。储能可以是指利用物理或者化学的方式将产生的能量存储起来的技术和措施，狭义的储能包括储热和储电。储电即电力储能。
2新能源电力系统中的储能技术
2.1物理储能
物理储能的优点是大规模、低成本和周期长，能够为大规模大发电系统提供长期的电力支撑。物理储能方式主要利用空间中的的天然资源，具有绿色环保和持续的特点。但其缺点就在于建设的需求众多，必须准备专门的场地且有地理条件需求。常用的物理储能方式有三种：抽水储能、空气压缩和飞轮储能。抽水储能的能量转换率较高，储能容量大且运行费用低，需要在海水环境中进行运作。由于抽水储能的运营方式灵活和供应稳定，抽水储能不仅是一种基本的发电方式，还是备用电力的主要组成部分。空气压缩储能的安全系数非常高，在解决大规模发电项目的平滑输出问题方面效果显著，但空气压缩储能的场地对地质条件有着特殊的要求。在空气压缩储能工作过程中，首先需要进行储能步骤。储能工作就是压缩机利用风电机组多余的风电进行基本运作，进行空气的压缩和降温工作。进行压缩和降温处理后的空气需存放在废旧或新建的油气矿井中，以备释能工作使用。其后，释能工作使用升温装置将高压空气升温，借助升温的气体来进行燃烧室物质的助燃，燃烧后的气体则会推动燃气轮机，最终由燃气轮机来带动发电机进行最后的发电工作。飞轮储能的主要运作方式与空气压缩储能相似，分为储能和释能两个部分。其主要电力获取方式是将飞轮旋转的机械能转化为可用的电能，具有清洁高效和能量获取迅速的特点。
2.2化学储能
在新能源电力系统运行中，化学储能是一种常见的新能源储能技术，通过电池正负极的反应作用，实现化学能量与电力能源的有效转化，以此满足电力系统的用电需求，在达到电力系统储能要求的基础上，提高能源的利用率，保证电力系统运行的稳定性，促进储能技术在新能源电力系统能源储存和转化方面得以应用。在应用化学储能技术时，要考虑到不同电池的属性和类别，根据电池属性特点，判断电池的使用功能，确保选用的电池能够达到电力系统内部能源转化的标准。如锂电池不同于普通金属电池的使用性能，在电力系统能源转化中，具有较高的能源转化率，能够在短时间完成化学能量的电力转化。而金属电池通过氧化还原反应进行能源转换，有效节约了能源转化成本，不仅解决了电力系统内部能源储存问题，同时保障电力系统安全运行。
2.3电磁储能
电磁储能的主要储能方式是将电能转化为电磁能，然后放置在电磁场容器的储能方式，储能效率较高。主要的电磁储能方式为超导磁储能和电容器储能两种。电容器储能能够直接储存电能，适合短时间的电能储存，相对来说安全性和稳定性较高。超导磁储能方式利用超导线圈运作过程中直流电产生的磁场来进行电能的储存，且储能基本无损耗，适合长期储能。
3储能技术在电力系统中的应用
传统电力系统的运行必须时刻保持发电与负荷之间的动态平衡，也就是“即发即用”。因此，电力系统的规划、建设和运行保障等都遵循“供需平衡”的基本原则。随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提升，电力系统中的高峰负荷也在持续大幅增加。为了满足这些短时间的高峰负荷，发电企业和电网公司只能不断地增加投资发电、输电、配电等电力设备，这又导致电力系统整体负荷率偏低，电力资产综合利用率也较低。对电力系统应用而言，储能的作用主要体现在功率等级及其作用时间上。储能的作用时间是区别传统电力系统即发即用设备的最显著的标志，先进、高效的大规模储能系统能为这些问题的解决和电力系统升级改造提供有效的手段。传统化石能源的日益匮乏和环境的日趋恶化，驱使以火力发电为代表的传统发电方式按照用电负荷进行调度。以风能、太阳能为代表的可再生能源的发电方式则取决于自然资源条件，具有天生的波动性和不确定性，调节控制难度较大。先进、高效的大规模储能可在很大程度上缓解可再生能源发电的不确定性和波动性，使间歇性、低能源密度的可再生能源得到更广泛的利用。规模化储能技术的应用贯穿于电力系统的发电、输电、配电和用电各个环节可满足高峰负荷的供电需求，有效减少发电厂和电网不必要的重复建设，提高现有发电装机容量的利用率和电网运行效率，可有效应对电网故障，提升用电可靠性。实施削峰填谷、计划跟踪、平滑输出等策略，可有效降低可再生能源发电的波动性和不确定性，减少弃风、弃光造成的浪费，实现电动汽车规模化使用，并通过“梯次利用”等技术实现与电力系统的有效配合。总上所述，规模化储能技术能改变现有电力系统必须供需瞬时平衡的传统模式，在未来的能源革命中将发挥越来越重要的作用。
4提高储能技术运行效率的措施
4.1储能吸引要确保优化的配置
针对于我国当前的储能系统来讲，在实现优化配置的过程中还要注重高质量以及电能的稳定性，从而提高整个功率在波动的过程中保持平稳性，然后充分的结合经济与技术的要求，实现内部容量的不断提高。为电能的储存提供很大的帮助。在新能源的开发过程中还要结合运行的特点，实施曲线的分析，完善电力系统的优化设计。最终新能源的电力系统中更加的科学与完善。
4.2提高储能效率
在储能技术的研发过程中，提高储能效率是第一要务。相关工作人员的研发工作要以提高储能效率为目标，对新能源进行开采和利用，不断创新储能技术的发展模式，对现有储能技术的优缺点进行综合考量，向储能技术效率、性能和技术同步的方向发展。
结语
寿命长和成本低是储能技术发展的方向，目前储能技术研发不断革新和储能体系加速开发构建。各类储能技术保持多元发展的格局，并且多数技术仍处在技术完善和技术验证阶段，安全性好、成本低、循环寿命长、效率高将是未来储能技术发展的方向和技术挑战。针对不同的应用领域，储能技术将不断的在示范仙姑应用中得到验证和提升，逐步发挥各自的优势并逐步走向成熟和商业化大规模运营。
参考文献
[1]宋丽，陈永明.现代电力系统中储能技术的应用作用分析[J].电子元器件与信息技术，2019，3（12）:94-95.
[2]张永东，金晶.储能技术在电力系统中的应用现状与前景[J].信息系统工程，2018（01）:102.
[3]马建新.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].电子技术与软件工程，2019（11）：244.