新能源电力系统中的储能技术分析

摘  要：阐述新能源电力系统中储能技术的应用特点，介绍储能技术的类型，包括电磁储能技术、化学储能技术、物理储能技术。分析分布式储能和集中式储能的区别，探讨储能技术的实践应用。

引言

储能技术主要是指采用人为的方法，对能源进行释放和存储。储能设备作为至关重要的能量缓冲器，其能有效改善输变电不一致的问题，进而提高电网安全性、稳定性。同时，储能设备的应用还抑制了可再生能源的并网功率波动，减少了不必要的能源消纳，提高了经济性。

1 研究背景

新能源电力系统中储能技术的应用特点。（1）为大规模使用创造条件。风能、太阳能等均属于重要的清洁能源，但是其在实际的使用过程中，存在波动性、间歇性等特点，进而影响到电网的稳定运行。将储能技术应用其中，对各项清洁能源进行存储和释放，以此有效提高电力系统的稳定性，造福更多群体。（2）可以优化能源供应结构。当前，社会的不断发展，使得各个行业对能源的需求量进一步增大，如果依然单一的使用传统化石能源，则并不利于生态环保，也不利于我国经济持续化发展。（3）调峰和控制输出平稳。风力发电和光伏发电等新能源都具有波动性，这使得电网难以保持稳定。储能技术可以有效地解决这个问题，它能在需要时存储多余的电力，并在电力短缺时释放出来，从而维持电网的稳定，实现新能源的大规模应用。（4）提升运作效率和系统稳定性。在电网运行的过程中，电力系统运行是否稳定直接影响到最终效果，影响到企业的经济收益和社会收益。

2 储能技术的类型

（1）电磁储能技术。电磁储能技术是现代能源储存和利用的重要手段，其中超级电容器储能技术是一种具有广泛应用前景的方法。相比于传统的电池和电容器，超级电容器具有更高的储能密度、更快的充放电速度和更高的循环寿命。在三种常见的电磁储能技术中，超导磁储能、电容储能和超级电容器储能各有其特点。超导磁储能技术具有高储能密度和高效的电能转换能力，但需要低温冷却剂和复杂的磁屏蔽结构，使得其成本较高。电容储能技术具有高充电效率、长寿命和宽工作温度范围，但储能密度相对较低。而超级电容器储能技术在三者中具有最高的储能密度和最快的充放电速度，同时具有长寿命和高安全性，且使用温度范围更宽。

（2）化学储能技术。在化学储能技术领域，铅酸电池储能是广泛应用的一种方法。这种电池的电解液主要成分为稀硫酸，以其独特的化学反应机制实现了电能的储存和释放。当我们把铅酸电池与锂电池进行对比时，可以明显看到两者在正负极构成上的差异。这种差异的产生，主要是因为两种电池在制作过程中所使用的化学成分存在明显的区别。具体来说，铅酸电池和锂电池的能量密度不同，空间需求也不同。铅酸电池的能量密度相对较小，这意味着在相同的重量下，铅酸电池储存的电能较少。然而，铅酸电池的空间需求较大，需要更多的空间来容纳电池的体积。

（3）物理储能技术。物理储能技术是一种利用物理原理进行能量储存的技术，其中压缩空气储能方法是一种比较常见的技术。在压缩空气储能方法的操作过程中，涵盖了储能和释放两个步骤，且具有较高的转化率，一般情况下，能源的转化率可以达到75%。在应用压缩空气储能技术时，电动机内的压缩机会对空气进行降温和压缩，然后将其存储到海底储气罐、报废矿井等相应的存储设施中。在释放能量的过程中，温度会升高，空气会流入燃烧室内，燃气慢慢膨胀，燃气机轮会在该空气的影响下为发电机发电。压缩空气储能技术具有较高的转化效率和可靠性，同时具有较低的运营成本和环境污染。此外，压缩空气储能技术还可以与其他能源技术相结合，如太阳能、风能等，提高能源利用效率和稳定性。工作人员如果想用这一方法来获取更加准确的数据，则需要提前做好相关调研工作，了解当地的地形条件等，了解周围的操作环境，综合考虑影响因素，确保操作环境达到一定的储能标准，进而才能够获得更好的储能质量。

3 分布式储能和集中式储能的区别

储能的方式有两种，即分布式储能和集中式储能，二者的区别如下：（1）地方分布。分布式储能主要是指储能设备分散在各个地方，以此满足供电需求。集中式储能则是将储能设备集中在一个地方，将需要的电力分配到其他需要的地方。（2）应用场景。分布式储能适用小规模的能源应用，如家庭等；集中式储能则更加适用于大型能源系统，如电网。（3）系统鲁棒性。对于分布式储能而言，其发生故障时对整个系统的负面影响较小。而集中式储能一旦发生故障，则影响面积更大，甚至会造成整个系统停运。（4）储能容量。分布式储能比集中式储能的容量更小。（5）传输损失。集中式储能需要通过输电线传输能力，因此相对于分布式储能而言，其能量损失更多。

4 新能源电力系统中储能技术的应用

风能电力系统。在该项系统的储能过程中，工作人员可以将电磁储能技术应用其中，这样能够持续性、动态化的了解风类储能信息，便于工作人员全面掌握风能电力资源的实际变化情况和储存状态，以此保障正常供电。首先，电压的稳定直接影响到电力系统的正常运行。需要设计相应的电压调节装置，根据系统内部功率的变化情况，实现无功补偿和电压调节。这样可以在保证系统稳定运行的同时，提高运行效率。其次，设计系统调峰电能配置也是关键步骤。调峰是指调整电网的负荷，以应对电网在高峰和低谷时期的差异。需要结合本地的实际情况，了解电网的运行特性和当地用电负荷的情况，设计合理的调峰措施。这可能包括负荷调整、设备更新换代等措施。通过优化电网的运行机制，可以进一步提高当地电网的运行水平。在配置电源的时候，充分发挥储能电源的持续化特点，进而提高和用户之间的互动频率，使得供电系统的效果更加精确。将超导磁储能方式应用风能电力系统中，需要明确该储能方式的内部构成，这样才能更好地存储风能，达到预期的新能源供电目的。超导磁储能主要包含了永磁电机、真空罩等装置，运行过程中风能进入电动机，而后通过飞轮、永磁电机等转化为电能，存储到装置中。整个过程中，工作人员还需要考虑相关影响因素，避免负面因素的出现降低技术使用效果。

光伏电力系统。主要是指转化太阳能，利用太阳能电池原理，将电能转变成直流电形式。工作人员在安装储能装置时，可以将铅酸电池储能方式应用到实际操作中，进而全面提高该储能装置运行的规范性。可见，在实际的操作中可以充分利用电子流的运行路径，将阴离子放入负极、阳离子放入正极，在经过一段时间的负载之后，精准展现出对应的电荷流动方向，进而增强放电效果。

机械发电系统。在机械发电系统中应用物理储能技术，如常见的压缩空气储能等方法，以此合理的转化储能，使得其运行水平更高。操作人员熟练的把握各个机械设备的运行原理和具体用途，如压缩机、涡轮机等。在操作的过程中，主要通过存储和释放两大步骤，进而达到预期的供电效果。要动态化的把握发电系统的运行状态，及时敏锐地发现其中是否存在问题，检查发电系统内部的电能转化形式，通过科学的变化和结合，强化内部储能装置的运行能力。此外，在引用机械发电系统时，还需要考虑周围的环境变化，尤其是要对相关影响因素予以科学控制，使得储能条件控制在合理范围内，以此增强机械发电系统的应用效果。

5 结语

储能技术的应用提高了新能源电力系统的稳定性，也造福了各个行业发展。电力企业应精准把握储能技术的发展趋势和应用特点，并合理规划其应用场景和具体状态，最大化的开发储能技术应用。