浅谈新能源发电侧储能技术的应用现状

浅谈新能源发电侧储能技术的应用现状

孔维杰 ,张飞跃

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摘要：现阶段，人类使用的大部分能源是以不同形式储存的太阳能。煤炭、石油和天然气等化石能源是数十亿年积累的太阳能的产物，而水电和风能等可再生能源是以年为单位积累的太阳能的产物。自然界的能源供应通常是不均衡的，这是由地理位置、季节性气候等自然条件决定的。对能源的需求也不均衡，往往与能源供应不匹配。因此，迫切需要一种能源供需之间的装置来实现能量在空间和时间上的转移，即储能。

关键词：新能源发电；储能技术；应用现状

引言

目前，无论是人们生活还是社会生产均对电力能源产生了较大的依赖，电力能源的供应质量直接影响人们生活质量和社会生产的效益，但电力生产过程中的资源消耗量较大。在此种背景下，提出了清洁能源的应用策略，国家方面为了倡导应用清洁能源，推出了多种政策鼓励清洁能源的研发和应用，并设置了专项基金助力清洁能源的发展，促使我国的发电侧结构由原本的“源、网、荷”结构转变为“源、网、荷、储”结构，这主要是由于采用清洁能源进行发电时会受到风能和太阳能的波动影响，致使引发供电稳定性问题。储能环节的增设可以有效改善清洁能源的不稳定因素，提高供电稳定性。

1储能技术的实施意义

随着石油资源的不断开发，人类面临着日益严重的能源短缺。因此，当前的能源技术需要进一步发展，而储能技术作为一种长期保持能源效率的技术，是发展的核心。储能在一定程度上解决了新能源发电的波动性和间接性，使现有电网运行更加稳定。此外，它还可以提高能源效率，减少电力损耗。在传统的发电和电网负荷连接中，两者都处于动态平衡状态。简言之，电力系统总发电量与电力系统总用电量相同。然而，该系统已不能满足当今社会和经济的能源需求，电网在日常维护和管理方面面临着更大的挑战。为了保证电网高峰期设备的正常运行，需要大量的人力、物力和财力来支撑整个设备，导致设备负荷率低，即利用率低。随着新的储能技术的引入，电能可以转化为储能产品，最终改变生产、输电、配电、工艺和运行方式。在这一概念下，电网的运行方式和结构将发生重大变化，使电力系统的各项功能得到充分发挥。近年来，新型储能技术引起了人们的广泛关注。从经济角度看，新的储能技术给整个电力系统带来了创新和发展。提高储能技术，快速降低储能成本，是实现储能技术的关键。同时，重点介绍了建筑行业节能技术的新业务模式，为企业创造了价值。

2新能源电力系统储能发展现状

（1）不同应用场景下储能项目的配置时间存在明显区别。经过详细调研，可发现用户储能、电网储能、火电厂加装储能、新能源储能的时间并不相同。用户储能时间在5.3h左右，电网储能时间为2.3h，火电厂加装储能时间为0.6h，新能源储能时间则为1.6h。（2）不同区域的储能应用场景也存在较大区别。例如，西北、华北地区多为新能源储能；华东地区则包括用户储能、电网储能与新能源储能，各项储能的分布较为均衡；南方地区则以火电厂加装储能为主。（3）各个储能方式的运用情况存在差别。当前多数新能源储能的运行模式为一充一放形式。若将华东地区的储能总量比作100%，则用户储能、电网储能与火电厂加装储能的应用比例分别为28.3%、14.8%、15.3%，新能源储能的应用比例仅占6.1%。西北与华北地区受新能源开采影响，新能源储能的利用效率较高，极大增加新能源使用数量。（4）储能项目的商业模式与造价存在差异。通常来讲，储能项目造价在1500~3000元/kWh，受边界条件影响，不同地区的储能项目造价存在较大差别。通过分析各地区关于储能项目的商业模式可知，部分储能项目的盈利水平不高，降低了商业模式开发利用的合理性，给新能源储能技术的开发使用带来较大问题。当前较为流行的储能技术有电磁储能技术、化学储能技术与物理储能技术等，操作人员要将不同类型的储能技术运用到电力系统中，既可缩减电力系统的应用成本，又能增强该系统对新型能源的利用效果。

3新能源发电侧储能技术的应用

3.1运用于保障电网的稳定性及安全性

中国电力系统的分布相对复杂。集中供电距离电力负荷中心较远，输配电跨距比较小，对电力系统的安全稳定干扰因素较多。通过广泛运用储能技术，可更深入确保我国电网的稳定运转。在各大城市中，供配电负荷作业人员需时时关注储能技术与相应设备的相关运行率。各种储能技术与发电设备需精准纳入我国电网体系，对各区域电力体系的功能及性能评估指标带来长久影响。若是电力体系的失稳情况过长，则会直接威胁储能技术的运用，还会造成地区震荡等一系列问题。所以，运用储能技术及产品装置期间，作业人员需选择最佳的硬件设施及软件信息，从而有效地保障电力体系运行的安全性及可靠性。

3.2在电源调频和调压层面的应用

电化学储能技术在新能源发电侧中的应用功能以电能输出调节为主，无论在新能源发电过程中做有用功还是无用功，其根本目的都是电能输出功率进行有效调节，使其发电功率趋于稳定，对于提升发电质量具有积极作用。具体应用的过程中，如出现发电功率的波动，则系统会针对发电功率的波动表现进行分析，并做出对应的调节操作，当其发电功率低于发电质量要求时，则电化学储能技术做有用功，进行发电功率补偿使其满足发电质量要求。在风力、光伏发电中的应用作用表现为，可提升发电并网过程中暂态频率的响应水平，使发电系统具备电压调节功能和无功调节功能，保障网点的快速接入，达成无功功率补偿目标。

3.3运用于处理输变电和跨区域供需矛盾

随着储能技术的飞速发展，有助于处理输变电及跨地区供需矛盾的问题。其可全方位分析当下时代经济发展及能源运用间的依赖联系。跨区域输电站功能需借助完善的储能技术，从而有效加大发电容量等。中西部地区及东部地区和电力体系相应的硬件设备配置上存在明显的差距，直接影响电力用户的用电体验感。在处理输变电和跨区域供需矛盾期间，需不断革新各种类型的储能技术及手法，从而有效保障各区域的供配电要求。尤其是电力负荷较为集中的地区，通过采取对策来定期关闭电源来制约电力供应，还需充分满足电力用户的日常要求。在处理输变电和跨区域供需矛盾时，有关部门及公司需制定最佳的储能技术处理方案及硬件设备等相应资源。

结束语

在多种外部环境的影响下，新能源发电侧储能技术表现出了良好的应用前景，可以将其作为促进电网事业健康稳定发展的关键技术。这主要是由于其在新能源发电项目中的装机与应用，不仅可以起到降低运行成本的作用，还可实现对电力能源的稳定输出，增强发电功率的稳定性，有效解决新能源发电的不稳定因素，使其发电质量持平，维护电力系统的稳定运行。相对来说，经济效益也较为突出。特别是锂离子电池储能技术在当前的新能源发电侧工程中已经表现了较好的应用优势，其超长的使用寿命、较好的耐高、低温水平以及较高的安全系数无一不标志着其具有较好的应用前景。

参考文献

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