浅谈智能电网中的储能技术

浅谈智能电网中的储能技术

刘国星,史云超

国网通辽供电公司  内蒙古通辽市028000

摘要：面对日益复杂的电力系统和日趋严重的生活环境，微电网对电力发展越显重要，它可促进可再生能源分布式发电的并网，有利于可再生能源的应用，对当下我国新能源建设有着重要意义，本文针对微电网中的储能技术这一方面进行研究分析，介绍储能技术在微电网中的作用和几种常用储能方式，在此基础上着重介绍超级电容器这种储能方式。

关键词：微电网；储能技术；问题；影响；应用

引言：

微电网是对大电网出现的某些问题的有效补充，开展微网技术的研究不但有利于推动新能源和可再生能源的开发与利用，对目前电网建设也具有重要的现实意义。而微电网中储能系统又是其重要的环节，有很大的市场前景，利用储能技术将太阳能、风能等无污染可再生能源储存在储能系统中，适时提供电能，不需要投资大的发电站，又能有效应用可再生能源，对电网的电能质量、电网稳定性以及供电可靠性都有很大的提升。本文阐述了储能技术在微网中的作用，对常用几种储能方式的优缺点进行了分析，着重对超级电容器这种储能方式的应用前景进行分析介绍。

一、储能技术简介

1.1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。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。

1.2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。

二、储能技术在电力系统中应用时应注意的问题

2.1技术水平

一项储能技术的技术水平是否过关是能否得到应用推广的关键问题，需要从系统的转换效率和设备使用寿命两个角度进行综合评价。此外还需要考虑实际应用中的储能设备的质量和体积。能否在尽可能少的占用土地的情况下满足实际的储能需要，也是衡量储能技术的重要标准。

2.2经济成本

以风力发电为例，其配套的储能设备需要成本儿乎和风电的整体投资成本相当。而且，大规模的储能设备需要专业技术进行长期的设备维护。因此储能设备的大规模推广必须要考虑到经济性，能否具备降低成本的空间，能否具有长期的显性经济利益，否则很难推广普及。

三、储能技术对未来电网储能系统的影响

3.1是低投资和高效迅速储能系统将会被研制出来。

当下，大范围应用与推行的电网储能在构建环节上投资量处于较高层次上，所在在维护发、用电间均衡性与负荷转换效率的情况下，压缩储能系统建设成本是未来电网发展进程中迫切需要处理的问题。储能技术在优化电能质量与强化微电网运转安稳性方面实效性要想充分的发挥出来，对负荷输出与存储速率进行严格管控是极为必要的。

3.2多样化储能系统的综合应用。

众所周知，不同类型微电网储能方法在优势与缺陷等方面均存在差异性，若仅仅对单一的储能系统的性能施以整改对策，经济性就无法体现出来。正因如此，对多样化储能技术施以整合对策是极为有效的对策，优势的汇聚使不同的储能系统之间相互辅助，协同合作，将储能系统的优势充分的发挥出来，与电网系统电能传输与效率等指标更加匹配。此外，对多样化储能系统施以整合措施在电网系统中的应用，另一大作用体现在使储能系统使用年限被显著的延长。将不同类型的储能系统整合，使电网系统后续发展进程中实现创新目标。

3.3是加大对液流电池储能开发力度。

现阶段，钒溴、全钒、多硫化钠/溴等多样化体系在液流储能系统中出现频率使很高的。全钒液流储能系统在储能容量与能量传输效率方面体现出巨大的优势，放电与充电的时效性、深度放电、系统使用年限均得到切实的保障。目前全钒液流储能系统已经践行商业化运转路线，在平衡随机性风电功率领域体现出巨大的应用价值。氧化还原液流电池为与全钒液流储能系统配套的一类储能系统，带有经济性、高效性与持久性等特征，其在电网未来发展进程中将会获得更大的市场空间。

四、储能技术在现代配电网中的应用

4.1功率快速补偿以改善电能质量

由于电力技术的发展，长时间电力中断事故发生几率较小，而瞬态电力故障如电压骤降/升、闪变等瞬间断电日渐突出，对许多电能质量要求高的工业用户危害极大，造成产品的次品率上升。由于超导储能系统具有响应速度快、功率密度大的优势，它对瞬态电能质量故障问题能起到很好的改善作用。

4.2延缓配网升级，降低成本

当某一线路负荷超过其容量时，则需要对配电网进行升级或者增建，传统的措施包括升级或者增建变电站变压器、输配电线路等。传统的电网规划或电网升级扩建成本很高，尤其是在拥挤的城市区域，由于用地紧张，更加剧了电力建设的资金投入和实施难度。

在储能技术不断成熟以及装置成本持续降低的前提下，面对负荷增长将要超过配电线路负载能力时，电力公司可考虑在以下几种情况下应用储能系统：（1）过负荷情况较少出现并且过负荷只是发生在某天的几个小时内；（2）负荷增长缓慢；（3）配电网升级资金昂贵，小容量的储能可以延缓相对较大的投资，“杠杆”作用明显；（4）传统的升级方法行不通，比如无线路走廊，考虑环境和美观因素等不能铺设线路等情况下，利用安装在过负荷节点的较小容量的储能装置来延缓输配电网升级所带来的较大的资金投入，延缓配网升级。

4.3储能技术的未来展望

储能技术分为物理、化学两种。当前国家电网主要利用物理储能技术中的抽水储能，实现储能规模超出百兆瓦，同时储能时间可持续多天，可对电力系统在发生紧急事故时以及削峰填谷等方面提供能量支持。同时还可借助海上风电和储能技术相融合，平抑电力波动，不断提高电能质量，应用此类型储能技术可及时消纳海上风电，当海上风场发电时，实现为储能系统进行充电，将线路余量运送出去，通过储能系统实现放电。例如：鲁能海西州建立的示范工程，利用化学储能技术，使用容量为50MW/100MWh磷酸铁锂电池打造示范基地，为电源侧化学集中储能电站，此项目中储能技术的应用可实现多能互补以及联合运行，缓解电网在调峰时刻的压力，将电网的限额和青海电力负荷曲线完美匹配，保障限电比例较大幅度的降低。在我国储能产业逐渐发展过程中，技术的应用降低了储能成本。未来清洁能源会逐渐向智慧能源方向发展，形成集能源清洁、能源储存、智能化管理于一体的技术趋势。

总结：

微电网是我国电网发展建设中的一部分，而储能系统又是微电网中重要的环节，加强储能技术在微电网应用研究，将提升我国的电力建设水平和电网质量，本文介绍了储能技术在微电网中作用及各类储能技术在微电网应用中的优缺点，通过对各类储能技术的发展现状，突出了超级电容器储能系统的优越性，对研究储能技术在微电网发展现状及应用前景上具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]于晓辉,杨超,栾敬钊,尹梓安.微电网中储能技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018(23):208-209.

[2]谢俊锋,孙荣乐,王志刚.储能技术在电力系统中的应用解析[J].科技经济导刊,2018,26(33):87.