新能源電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能技術(shù)的相關(guān)探析

薛小健 白強(qiáng)

摘 要 在可持續(xù)型社會(huì)發(fā)展理念被提出之后，環(huán)境和能源問題已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的一項(xiàng)焦點(diǎn)問題。很多行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，都是通過(guò)運(yùn)用清潔能源和新能源的方式來(lái)提升發(fā)展效率。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，像風(fēng)能和太陽(yáng)能都屬于清潔能源的范疇，在實(shí)際應(yīng)用期間不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)大廢氣物，能夠有效進(jìn)行能量輸送。但是這兩種能源自身的穩(wěn)定性比較差，不利于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在全球氣候變暖的影響下，對(duì)新能源體系進(jìn)行分析，逐步提升儲(chǔ)能技術(shù)，為今后我國(guó)新能源電力系統(tǒng)全面發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞 新能源;電力系統(tǒng);儲(chǔ)能技術(shù)

引言

為了能夠精準(zhǔn)全面掌握電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間的狀況，就要對(duì)相應(yīng)的儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，正確應(yīng)用新能源，是解決缺乏能源問題的重要舉措。在不斷強(qiáng)化電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行性的同時(shí)，逐步提升功率在波動(dòng)過(guò)程中的指令;在對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行前期規(guī)劃和在中期進(jìn)行推進(jìn)期間，都要著重考慮經(jīng)濟(jì)性，對(duì)資源配置結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，最大程度上保證儲(chǔ)能系統(tǒng)在各個(gè)場(chǎng)合都能夠發(fā)揮功能作用。本文從新能源電力系統(tǒng)中對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)入手，展開闡述，針對(duì)如何對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置和控制進(jìn)行深入探討。

1新能源電力系統(tǒng)中對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)

1.1 化學(xué)儲(chǔ)能和物理儲(chǔ)能

化學(xué)儲(chǔ)能主要就是指通過(guò)與其他儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，同時(shí)反應(yīng)速度、能力、循環(huán)效率等都比較高，這也是電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)能夠在各大化學(xué)裝置被充分應(yīng)用的主要原因。通過(guò)對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域中的化學(xué)技術(shù)進(jìn)行全面研究，不難發(fā)現(xiàn)其都是以運(yùn)用鋰電池和鉛炭電池為主，其對(duì)于提升化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用型具有重要幫助[1]。目前，我國(guó)的化學(xué)儲(chǔ)能所占比例有待提升，很多的技術(shù)都被國(guó)外公司所壟斷，不僅會(huì)降低鋰電池成本，也會(huì)加強(qiáng)化學(xué)儲(chǔ)能的商業(yè)潛力。物理儲(chǔ)能具有規(guī)模大、成本低、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，其充分發(fā)揮功能作用，能夠?yàn)榇笠?guī)模的發(fā)電系統(tǒng)提供長(zhǎng)期有效的電力支撐。主要就是通過(guò)運(yùn)用空間中的天然資源進(jìn)行儲(chǔ)能，但是其實(shí)際建設(shè)需求比較對(duì)，在實(shí)際應(yīng)用物理儲(chǔ)能技術(shù)期間需要運(yùn)用專門的場(chǎng)地，并且對(duì)地理?xiàng)l件的要求也比較高?，F(xiàn)階段常用的物理儲(chǔ)能技術(shù)，主要是以抽水儲(chǔ)能、空氣壓縮儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能方式為主。

1.2 在太陽(yáng)能系統(tǒng)中的應(yīng)用

太陽(yáng)能系統(tǒng)被分為光伏系統(tǒng)和光熱系統(tǒng)，無(wú)論是哪種系統(tǒng)都能夠?qū)⑻?yáng)輻射直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。像光熱技術(shù)就能夠直接將太陽(yáng)作為發(fā)熱源，通過(guò)供冷和制熱的方式。開展光熱發(fā)電工作;通過(guò)供暖、加工發(fā)電、化學(xué)染料等反應(yīng)提升化學(xué)燃料的實(shí)際發(fā)電效率。對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證其在時(shí)間和空間上能夠相互平衡，甚至還能提升其長(zhǎng)期和短期的實(shí)際應(yīng)用能力。此種方式并不能完全滿足用戶的所有用電需求，但是通過(guò)正確運(yùn)用間接性的供電方式，就能夠符合用戶的實(shí)際需求。

1.3 在不同供電場(chǎng)所中對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用

不同的供電場(chǎng)所要運(yùn)用不同的儲(chǔ)能系統(tǒng)，比方說(shuō)在實(shí)際運(yùn)用電力調(diào)頻調(diào)壓系統(tǒng)期間，就要結(jié)合狀況進(jìn)行選擇和運(yùn)用。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)存在差異性，所以要正確調(diào)節(jié)功率，嚴(yán)格控制長(zhǎng)期和短期電池等。為了能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)急供電，就要將蓄電池和變流器進(jìn)行全面結(jié)合，在不斷提升質(zhì)量效益的基礎(chǔ)上，全面提升經(jīng)濟(jì)效益，有助于實(shí)現(xiàn)不間斷的供電目標(biāo)。

2儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置和控制策略

2.1 詳細(xì)分析儲(chǔ)能系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

在實(shí)際對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的過(guò)程中，使大體積、功率高、密度高、壽命長(zhǎng)的系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模并網(wǎng)，在此期間對(duì)儲(chǔ)存單元進(jìn)行高密度控制，能夠使儲(chǔ)能系統(tǒng)在微網(wǎng)中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)具有更加寬廣的應(yīng)用前景[2]。正確應(yīng)用超級(jí)電容裝置，有助于改善現(xiàn)階段電動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量問題。在對(duì)風(fēng)電場(chǎng)和太陽(yáng)能電場(chǎng)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)期間，要保證裝置原理和結(jié)構(gòu)更具有系統(tǒng)性，將超級(jí)電能容量管理與網(wǎng)際控制進(jìn)行全面結(jié)合，達(dá)到提升控制效果的最終目的。在環(huán)路設(shè)計(jì)的輔助下，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)電能的實(shí)際質(zhì)量狀況進(jìn)行嚴(yán)格管控;將光伏發(fā)電系統(tǒng)作為重要支持，在混合儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的狀況下，對(duì)功率進(jìn)行定性分析，適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用年限，進(jìn)而優(yōu)化蓄電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

2.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化裝置

新能源電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置，要滿足穩(wěn)定和高質(zhì)量的電能要求，保證功率進(jìn)行平穩(wěn)波動(dòng)。從經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性的角度進(jìn)行分析，要使儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部的容量逐步加強(qiáng)，并要滿足現(xiàn)階段儲(chǔ)能的具體要求。積極開發(fā)新能源，詳細(xì)研究新能源運(yùn)行的特征曲線和與電力系統(tǒng)相關(guān)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并要對(duì)曲線和負(fù)荷特征進(jìn)行嚴(yán)格考量，不斷優(yōu)化目前新能源發(fā)電的聯(lián)合系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到完善電力系統(tǒng)的目的。

2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略

在完成儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置工作之后，還要深入探究其補(bǔ)償效果，為了能夠?qū)?chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，就要將該項(xiàng)工作最為核心工作進(jìn)行落實(shí)[3]。為了能夠滿足不同場(chǎng)合的實(shí)際需求，就要充分利用儲(chǔ)能系統(tǒng)大功率、放電性能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，逐步強(qiáng)化并網(wǎng)變流器的設(shè)計(jì)力度，在對(duì)實(shí)際功率進(jìn)行控制之后，滿足輸入和輸出要求，進(jìn)而全面提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的復(fù)合能力。為了能夠?qū)﹄娋W(wǎng)穩(wěn)定以及儲(chǔ)能裝置進(jìn)行嚴(yán)格管控，就要從提升整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部自控能力做起，防止電網(wǎng)的控制策略產(chǎn)生被孤立的問題。如通過(guò)生成有功和無(wú)功的電流指令，逐步增強(qiáng)儲(chǔ)能系系統(tǒng)的功率補(bǔ)償和穩(wěn)定性;通過(guò)多種運(yùn)用多種不同層次的管理方式對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行控制，能夠有效增加電網(wǎng)整體的自控能力;通過(guò)輸入和輸出的應(yīng)用需求，有效解決已經(jīng)出現(xiàn)的聯(lián)合調(diào)控問題。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了能夠使新能源電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)充分發(fā)揮作用，就要對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和應(yīng)用，在保證實(shí)際應(yīng)用期間具備較強(qiáng)穩(wěn)定性和高電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上，著重把解決其存在的功率波動(dòng)問題。通過(guò)正確應(yīng)用多種并網(wǎng)技術(shù)的方式，使新能源電力系統(tǒng)向規(guī)?；涂茖W(xué)化的方向發(fā)展，進(jìn)而全面提升新能源電力系統(tǒng)的運(yùn)行效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 李湃，范越，黃越輝，等.基于電源聚合-分解模型的新能源電力系統(tǒng)月度發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化方法[J/OL].電網(wǎng)技術(shù)，2020-08-10.

[2] 朱睿，胡博，謝開貴，等.含風(fēng)電-光伏-光熱-水電-火電-儲(chǔ)能的多能源電力系統(tǒng)時(shí)序隨機(jī)生產(chǎn)模擬[J/OL].電網(wǎng)技術(shù)，2020-08-10.

[3] 王嘉琛，張海鋒.新能源電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（18）：6.