沈亚峰 买买吐尔逊江·牙合甫
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摘要：随着我国工业水平的飞速提高，国家对生态文明建设的要求也日渐提高，对新能源的需求量也在不断加大。近年来，天津平高智能电气有限公司的储能技术研究人员将开发重点放在可再生能源上，为我国的环保事业做出了不小的贡献。本文首先阐述了储能技术的现状和发展趋势，再详细分析了储能技术在新能源电力系统中的应用，从中得出提高储能技术运行效率的措施，以期为相关工作者的工作提供理论基础。
关键词：新能源；电力系统；储能技术
前言
能源紧缺问题是我国经济发展中面临的主要问题之一，而新能源的开发和运用，在现阶段已经成为了国际认可的能源紧缺问题解决途径。电力领域是目前新能源运用的主要领域，为保证能源运行的稳定性，电力企业也积极开发运用各种储能技术，以提升新能源利用率，改善电能质量，实现系能源电力企业的健康发展。
1储能技术简介
1.1自然界的储能
目前，世界几乎所有能源都来源于太阳能，人们使用的大部分资源都是通过不同形式对太阳能进行转换。木、煤油等有机然料能源都是通过太阳的照射与自然界生物的正常生长而产生的能源，是风能、太阳能积累的结果，所以太阳能是当前应用的热点，也是将来研发的趋势与方向。
1.2应用于电力系统的储能技术
当前科学技术的不断增强，使得当前电力系统的储能技术得到更新。很多储能技术都是通过人工储能的方式将电力系统的能量转换为另一种能量进行储存。这种储存方式需要符合实际的储存要求，并通过一段时间将其转化为消费者所需要的电能[1]。这种储存方式比较清洁、便利，能够有效地使电力系统效率增强。在储存技能发展过程中，首先要对化石原料进行节约，其次要进一步对太阳能、风能及潮汐能等清洁性能源加以利用，不断创新技术使相应的储能系统与其匹配，最后要通过进一步的科技生产让各种间歇性能源和特殊新能源得以利用，使储能技术进一步发展。
1.3电力需求侧储能技术随着当前人们对电能需求的不断增加，必须要加大电力需求侧储能技术的研发。通过对用户行为的分析来对储能技术进行研究。与供给侧储能作用相似，电力需求侧储能技术也是通过对用户的时间、空间以及具体用法上的分析，将高峰时间和低峰时间进行错开，让电能得到有效供应。同时，通过需求侧储能技术的应用，让电力系统内的分布式电源更加灵活。
2新能源电力系统中储能技术的应用意义
新能源电力系统中的储能技术，能够对电力系统中的功率进行适当调整，低储高发，对控制传输功率波动性、提高电能质量、减少线路损耗有重要作用，造电力企业电能质量、经济效益的提高有重大意义。就风能发电来说，大规模风电场群的建设，增加了电力企业获取新能源的途径，并对电力系统能源结构进行了拓展，但同时也大大提升了电力系统稳定运行的复杂性。风能具有随机性，在运用过程中难以保证为电力系统提供及时、充足的能源，而储能技术的运用，具有一定的储存功能和灵活调节性能，具备快速响应以及动态调节能力，能够为系统提供稳定的新能源供应，强化风电机组低电压穿越能力。同时，储能技术具有经济性的特点。压缩空气等储能技术的运用，能够实现风电在时间轴上的平移。从而对电力系统进行优化，提升企业经济效益。
3储能技术在新能源电力系统中的具体应用
3.1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。
3.2风能
电力系统中储能技术的合理运用系统瞬时功率平衡水平对于新能源电力系统的稳定运行具有重要作用，储能技术的运用，能够充分满足有功功率及无功功率需求，从而实现对系统这一水平的优化，以保证其稳定运行。例如风能电力系统中的电压稳定性问题，可以采用超导储能技术（superconductingmagneticenergystorage，SMES）。这一技术的运用能够针对系统中的风速扰动及联络线短路问题进行解决。据仿真表明，运用超导储能技术后，出现网络故障后，依然能够实现风电场的稳定，在风速扰动的情况下，也可以实现风电场平滑输出。该技术主要运用在并网型风力发电系统中，通过对SMES模型等的构建，以及对最优反馈矩阵的计算，能够发现，在储能技术运用下，输出电压的稳定性得到了巨大的改善。再例如风能电力系统中的频率稳定性问题，也可以通过储能技术进行解决。这一问题的解决，主要集中在平滑风电输出功率方面。据仿真证明，飞轮储能系统在这一部分运用中能够发挥巨大的作用，可以通过其充放电操作，实现这一问题的有效解决。同时，SMES装置的运用，也能够按照系统负荷变动对处理进行适当的调整，以维护风能电力系统中频率的稳定性，改善系统旋转备用不足情况。风电出力缺乏可控性是影响风能电力系统稳定的根本原因，储能技术的运用，具有平滑风电出力的功能，能够提升风能的可调度性。在平抑风电出力波动中，可以运用串并联型超级电容器储能系统的电路拓扑，具仿真表明，串并联补偿能够有效平滑风电出力，抑制电压暂降，对风能的不确定性进行改善，从而增强风电场的稳定性。同时，也可以在基于全功率变频器的永磁同步风电机组的直流母线上并联飞轮储能装置。通过这一技术的运用，实现模糊控制，能够达到稳定风电机组输出功率的目。
3.3储能技术
在太阳能系统的应用太阳能系统分为光伏系统和光热系统。这两种系统都是能直接将太阳辐射转化为电能。光热技术能够将太阳能作为发热源，通过有效的供冷和制热进行光热发电。可以通过供暖、制热以及加工发电与化学燃料的相关反应使化学燃料发电的效率增强，同时进一步对太阳能进行调节，让其在时间和空间上达到平衡，使其长期和短期的应用能力增强。虽然这种方式不能满足所有用户的需求，但是可以通过间歇性的供电，使用户的需求得以满足。
4结语
进一步了解我国新能源电力系统中的储能技术，加大应用与创新研发，使其稳定性和电能质量加强，解决其中存在的功率波动问题。通过多种并网技术，能够使新能源电力系统规模化、科学化，使经济效益提高。
参考文献：
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