李朝霞
广西桂能工程咨询集团有限公司， 广西 南宁 530000
摘要：电能在我们的日常生活中运用的越来越广泛，但是电能的利用对于我们来说却是需要面临不少挑战的。在整个电力系统中储能技术占据着非常重要的地位，这一技术能够让电网稳定的运行、让电能的质量得到提高，储能在智能电网的构建以及能源互联网上都得到了充分的应用。本文将通过对电力储能的种类进行介绍，对储能技术在电力系统的应用进行分析，并对储能技术的实践情况对其未来进行展望。
关键词：储能技术；电力系统；应用
引言：当前国内电力区域的供需之间存在较大的矛盾，并且已经到了一种十分窘迫的局面，也正是因为这种格局导致储能技术成为了电网运行过程中的比较重要的组成部分之一。近几年，新型的清洁能源不断产生并逐步得到发展，但是因为其存在不同程度的不稳定性，因此需要在储能技术方面尝试新的技术革新，对于提高储能装置的转化效率进行优化设计和开发研究，进而提高一次能源以及输电和变电设备的应用效率，其中尤以电容量较大的储能技术是当前的电力行业需要尽快解决的问题，以下是对储能技术在电力系统中的应用展开的分析。
一、储能技术的作用分析
化石能源作为一次性能源，随着对它的不断开采使用，其总体数量日渐减少，在这一背景下，新能源技术随之出现，并获得了快速发展，其在电力系统中的作用逐步显现。对于传统的火力发电而言，其主要是根据电网的实际用电需求，进行发电、输配电以及用电的调度与调整，而新能源技术，如风力发电、太阳能发电等，依赖的则是自然界中可再生的资源。然而，从风能和太阳能的性质上看，均具有波动性和间歇性的特点，对它们的调节和控制有一定的难度，由此给并网后的电力系统运行安全性和稳定性造成了不利的影响[1]。储能技术在电力系统中的应用，可以有效解决这种影响，从而使整个电力系统和电网的运行安全性及稳定性获得大幅度提升，能源的利用效率也会随之得到进一步提高，使新能源发电的优势得到了充分体现。
二、储能技术的类型
1.直接储能
直接储能，就是通过利用电场能与磁场能的相互转换进行能量储存，例如超级电容器以及超导磁储能。超级电容器利用装置中的由特殊材料制成的电解质进行能量储存，此种材料相对于普通电容器具有耐压能力更强，功率密度更高等优点，对于维持电网系统的稳定性具有突出作用；第二种就是超导磁储能装置，此种装置由于超导体的特殊性，电阻几乎为零，储能的有效时间较长，能量返回率较高并且能量释放速度较快，能够在一定程度上抑制电网电压波动，维护电网系统的稳定性。
2.间接储能
与直接储能不同，间接储能是将电能通过一定方式进行转化并进行储存。具体来说，间接储能通过将电能转化为机械能或者化学能进行储存，装置类型大致包括以下几种：①抽水蓄能，抽水蓄能也是在电力系统中应用较为广泛的一种能量储存技术，储存量较大，并且能够起到一定的平衡电力能量供应量的作用，即削峰填谷[2]。②压缩空气储能，此种储能技术的单体储能量较大，工作效率较高，能够做到长期高效地储存电能，并且电能损耗率较低。由于压缩空气储能方式的特殊性，其经济效益以及经济性能一般强于抽水蓄能，能够做到模块化构建，具有抽水蓄能不具备的优势。③飞轮蓄能，与前两种相对静态的储能方式不同，飞轮蓄能是通过对飞轮状态进行调节，不断校正飞轮转速以实现与电网电能能量交换的装置，飞轮蓄能的瞬时功率较大并且相对前两种蓄能方式更为生态环保，符合当今可持续发展的主题，最为重要的是，飞轮蓄能的使用年限一般较长，能够长时间投入使用，这就在一定程度上节约了电能储存的成本。
④电化学储能，此种储能方式较为灵活，能够根据不同的情况进行资源配置，尽管目前应用程度较低，但发展前景较好，适合电力系统较为分散的情况使用，并且与小容量储能装置具有较高的适配性。
三、电力系统中储能技术的相关应用
1.运用储能技术进行能量管理
随着我国社会及现代化技术的不断发展，总体上电能需求量越来越大，但仍旧存在着较为明显的电能负荷的峰值差异，不同时期不同时间段，受到种种因素的影响，对于电力资源的具体需求量也不尽相同，这就意味着单纯稳定生产一定电力能源以供生产生活使用并不能完全适应经济社会的发展要求，甚至在一定情况下，由于电力供应不足引发的能源分配问题将制约社会经济的进一步发展。在此种情况下，电力生产、输送和分配的任务也就更为艰巨，需要根据电力能源在不同时期的使用情况不断调整电力能源供应，做到削峰填谷。具体来说，为了满足用电高峰时段的电力能源需求，可以将高效储能装置大规模投入使用，不断提高对于电力能源的利用率，尽可能地减小不同时期用电量的差异，从而平衡供电量，维持供电系统的稳定。
2.提升电网的兼容性
随着经济社会对于电力能源的需求量越来越大，仅仅依靠传统发电以及配电方式不能够完全满足生产、生活对电能的需要，这就需要将光伏发电以及海上风力发电等新型发电方式加以应用和研究，但由于我国新能源技术起步较晚，发展水平不高且能源转化率较低，在此种情况下电力能源的生产稳定性也会受到一定的影响。为了应对此种情况，在条件允许的情况下可以增加储能装置，通过建设高效储能装置进行电能储存，进而缓冲因不稳定的电力能源直接输送到电网系统中而对电网系统的稳定运行造成的影响。通过储能装置，使得电力能源系统能够接纳更多的风力发电厂和光伏电站，降低电网系统的调度难度，从而促进电力能源生产的多样化发展，满足日益增加的电力能源需求。
3.分布式的储能系统选择
对于储能的分布式应用可以实现多元化的选择。目前单一的储能技术难以实现能量密度、功率密度以及储能效率和使用的时间等性能指标。假如把两种或者以上的互补性较强的储能技术结合起来构成复合型的储能方式，就可以有效取得较好的经济性能，在电力系统的应用过程中，需要完成系统的高效控制。
在电力系统短时间内出现电力不足的时候，备用电源就会启动，超级电容器和飞轮储能系统会在这一时间阶段产生快速的反应，实现大流量电流的释放，这是短时间内实现高流量电能制造的一种首选措施，在短时间内的缓冲之后，假如电网依旧存在电力不足就可以通过启动长时间的供电电源比如抽水蓄能和压缩空气储能等，实现不间断供电[3]。当风能以及太阳能等清洁新能源发电需要采用平滑上网的形式，这需要大范围的能源储备，以保障制造的电力可以稳定地输送到电网设施当中，从而实现广泛的流通和使用。
结束语：储能这门先进的技术已经被认为是电力系统中的重要的一个环节，如果在电力系统中把储能技术引进来之后，能够高效率地做好需求的管理工作，能够把电力中的昼和夜的高峰期和山谷期的差值消除掉，能够使电力的负荷得到平滑展现，这样做的目的是可以高效率地运用电力的设施，还能够使供应电力的成本得到减少，而且能够响应我国的清洁能源的国家政策，倡导使用可再生的能源，使电力系统的运行效果得到稳定的发展，使电力系统越来越高效。
参考文献：
[1] 伍赛特. 储能技术及其在电力系统中的应用与发展[J]. 上海节能， 2020, No.376(04):100-102.
[2] 王恒宇. 储能技术在电力系统中的应用[J]. 数码设计（上）, 2020, 009(002):96.
[3] 董程. 储能技术在电力系统中的应用初探[J]. 房地产导刊， 2019, 000(009):154.