安科瑞 陳聰

摘要：由于近些年社會(huì )發(fā)展速度不斷加快，在一定程度上也推動(dòng)了新能源技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。因為該技術(shù)在使用過(guò)程中有著(zhù)很多的優(yōu)勢，所以也受到了社會(huì )各界的廣泛關(guān)注以及運用。尤其是對于電力行業(yè)的發(fā)展而言，通過(guò)科學(xué)合理的運用儲能技術(shù)能夠更好地實(shí)現新能源的穩定利用，有助于提升電網(wǎng)穩定性，不但能夠使新能源發(fā)電更加符合當前社會(huì )發(fā)展要求，同時(shí)也可以進(jìn)一步提升對能源的利用率，盡可能減小污染問(wèn)題的產(chǎn)生，保障生態(tài)環(huán)境與電力產(chǎn)業(yè)實(shí)現協(xié)調穩定的發(fā)展?；诖?，文章分析了儲能技術(shù)對新能源系統發(fā)展的重要性，研究了新能源電力系統中常用的儲能技術(shù)，并*點(diǎn)探討了儲能技術(shù)在新能源系統中的應用。

關(guān)鍵詞：儲能技術(shù)；新能源電力系統；協(xié)調控制；

0引言

隨著(zhù)當前人們生活水平不斷提升以及社會(huì )經(jīng)濟活動(dòng)發(fā)展速度不斷加快，對電力能源的需求量逐漸增多，以往的電力系統已很難符合當前社會(huì )以及居民的要求。如果沒(méi)有及時(shí)對其進(jìn)行改進(jìn)以及優(yōu)化，不僅會(huì )嚴重影響人們的日常生活，還會(huì )限制社會(huì )經(jīng)濟的良好發(fā)展。所以在此背景下，推動(dòng)了新能源電力系統的誕生以及發(fā)展，該系統在具體運用過(guò)程中有著(zhù)很多優(yōu)勢，可以有效減少對不**生能源的使用，同時(shí)也能夠給人們生活以及生產(chǎn)提供充足的電力資源等。但是就當前的實(shí)際情況而言，因為新能源電力系統的發(fā)展時(shí)間相對較短，所以在具體使用過(guò)程中依舊存在著(zhù)很多的問(wèn)題，需要及時(shí)對其進(jìn)行優(yōu)化以及改善，否則很難將新能源電力系統的作用以及價(jià)值充分展現出來(lái)。不管是人們的生活還是社會(huì )各項經(jīng)濟活動(dòng)的開(kāi)展都需要*量的電力能源，隨之而來(lái)的能源危機還有環(huán)境污染等情況也逐漸嚴峻。想要更好地面對這些問(wèn)題以及挑戰，應該重視并積極探索各項新型技術(shù)手段。通過(guò)科學(xué)運用新能源系統儲能技術(shù)在一定程度上可以更好地預防能源短缺等情況的出現，可以促使電力系統始終處于穩定的運行狀態(tài)，同時(shí)也能夠更好地保障電能質(zhì)量。

1儲能技術(shù)對新能源電力系統發(fā)展的重要性

1.1為新能源發(fā)電*規模使用創(chuàng )造條件

對于現代新能源發(fā)電系統而言，其所包含的內容相對較多，其中較為關(guān)鍵的屬風(fēng)能和太陽(yáng)能兩種形式。與以往所使用的火力發(fā)電相比，新能源在具體使用過(guò)程中有著(zhù)綠色性、清潔性以及低碳性等優(yōu)勢。然而一些清潔能源技術(shù)在具體運用過(guò)程中也有著(zhù)較強的波動(dòng)性以及間接性等問(wèn)題，很難保障電網(wǎng)系統整體的穩定性。但是通過(guò)科學(xué)地運用儲能技術(shù)可以有效預防上述問(wèn)題的出現，能夠進(jìn)一步增強新能源并網(wǎng)過(guò)程中的安全性[1]。所以，在一定程度上儲能技術(shù)屬于促使構建一種以新能源為主體的全新系統的重要技術(shù)手段。

1.2調峰和控制輸出平穩

不管是對于風(fēng)力發(fā)電而言還是對于光伏發(fā)電來(lái)講，其都存在著(zhù)較強的間歇性還有波動(dòng)性等特征，所以導致這兩項能源很難得到*規模的推廣以及使用，但是通過(guò)科學(xué)運用儲能技術(shù)就可以避免出現這項問(wèn)題。充分發(fā)揮儲能設備的作用對電站展開(kāi)科學(xué)合理的調峰，使電能在后期始終處于安全穩定的運行狀態(tài)，并且也不會(huì )對電網(wǎng)原本的容量造成較*的影響，進(jìn)一步增強資源整體使用率。

2新能源電力系統中常用的儲能技術(shù)

2.1物理儲能技術(shù)

2.1.1壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能主要是運用分子內力進(jìn)行相應的發(fā)電，當負荷處于低谷時(shí)期利用空氣壓縮的方法將其科學(xué)地儲存在相關(guān)的容器當中。當用電高峰時(shí)期能夠及時(shí)合理地將空氣進(jìn)行釋放，進(jìn)而能夠順利驅動(dòng)渦輪機進(jìn)行運行，保障其可以符合發(fā)電要求[2]。壓縮空氣儲能在使用過(guò)程中有著(zhù)很多優(yōu)勢，如能量轉化率非常高、所能儲存的容量相對較*、能夠不斷延長(cháng)運行時(shí)間。

2.1.2抽水儲能

抽水儲能屬于當前規模相對較*的一種儲能方式，較為完善，但是這個(gè)儲能方式在具體使用過(guò)程中需要在上下游處都設置相應的水庫。當出現負荷低谷等問(wèn)題時(shí)，應該重視利用有關(guān)設備開(kāi)展抽水操作，同時(shí)將下游水庫當中所存在的水資源及時(shí)傳輸到上游當中進(jìn)行儲存。如果在這個(gè)期間存在用電高峰，那么應該及時(shí)將各個(gè)設備設置為發(fā)電機狀態(tài)，然后再利用上游水庫當中的儲能進(jìn)行相應的發(fā)電。當前所有抽水儲能方式在具體使用過(guò)程中都有了良好的作用以及效果，并且各個(gè)技術(shù)在使用期間也都存在著(zhù)*特的優(yōu)勢，工作人員可以結合當地的具體情況進(jìn)行選擇。抽水儲能在具體運用過(guò)程中有著(zhù)面積*、成本低以及操作相對較為便捷等優(yōu)勢，但同時(shí)對于功率方面也有著(zhù)較高的要求，具體的轉化率*致為70%[3]。因為受到水文因素還有自然資源因素的不斷影響，導致其廠(chǎng)址的選擇非常復雜，加*了工作人員的選擇難度。因為抽水蓄能具體特征方面的影響，抽水蓄能對于減小事故儲備方面也起到關(guān)鍵作用。

2.1.3飛輪儲能

飛輪儲能在使用過(guò)程中效率相對較高，容量轉化率*高能夠超過(guò)80%，飛輪儲能的存在對于推動(dòng)儲能技術(shù)創(chuàng )新方面有著(zhù)積極的影響。通過(guò)科學(xué)合理地運用發(fā)動(dòng)機儲能，飛輪可以借助電機的功能實(shí)現高速轉動(dòng)，*終順利實(shí)現儲能目標。在需要產(chǎn)生動(dòng)力時(shí)，高速飛輪能夠充當相應的發(fā)電機，然后在不斷的運轉過(guò)程中可以將動(dòng)能及時(shí)轉化成能量，同時(shí)將所轉化的能量及時(shí)釋放至外界負載當中[4]。飛輪儲能在使用過(guò)程中不僅投入成本較低，同時(shí)時(shí)間因素也并不會(huì )對其產(chǎn)生較*的影響。

2.2電磁儲能技術(shù)

2.2.1超導磁儲能

該技術(shù)在使用過(guò)程中的轉化率可以達到90%。通過(guò)對該技術(shù)的有效運用，能夠保障繞組電流不會(huì )出現較*的變化，甚至所產(chǎn)生的變化可以忽略不計。進(jìn)而不管是在具體儲能期間還是在釋放期間都不會(huì )消耗過(guò)多的電能，同時(shí)整體的消耗率也可以忽略不計。然而由于其使用范圍逐漸增*，超導線(xiàn)圈在使用過(guò)程中也應該始終處于低溫液體狀態(tài)下，這樣才能夠取得良好效果，但是這樣也會(huì )加*成本。該技術(shù)在具體使用過(guò)程中有著(zhù)*污染以及響應快等優(yōu)勢，超導儲能材料在具體使用過(guò)程中能夠有效增強發(fā)動(dòng)機整體的輸出性能，同時(shí)對于增強電能質(zhì)量方面也有著(zhù)積極的影響。所以在此背景下，相關(guān)工作人員應該加強對超導磁儲能的關(guān)注度，積極合理地對其進(jìn)行運用。

2.2.2超*電容器儲能

該技術(shù)在具體使用過(guò)程中存在著(zhù)電池儲能以及電容儲能等特征，該能量在儲存過(guò)程中主要是將雙電層原理作為基礎依據，以超*電容器儲能工藝為基礎的存儲能量應用，從而進(jìn)一步增強放電流程整體可逆性，同時(shí)其重復次數也可以超出100000次。與以往所使用的電器皿不同，超*電容器在具體使用過(guò)程中存在著(zhù)溫度閾值寬以及安全性相對較高等特征，同時(shí)還兼備普通電容器所具備的優(yōu)勢[5]。此外，該技術(shù)在使用期間存在著(zhù)循環(huán)壽命長(cháng)、響應快等優(yōu)勢，將其與蓄電池技術(shù)進(jìn)行有效融合，在一定程度上也能夠有效增強蓄電池整體充電以及放電的效能。所以在此背景下，相關(guān)單位以及工作人員在對超*電容儲能技術(shù)進(jìn)行運用過(guò)程中，應該深入分析蓄電池技術(shù)的優(yōu)勢以及作用，然后*面詳細地分析二者的融合點(diǎn)，將其進(jìn)行科學(xué)合理的結合，從而進(jìn)一步增強技術(shù)的使用效果，將其作用以及價(jià)值充分展現出來(lái)。

3儲能技術(shù)在新能源電力系統中的應用

3.1在風(fēng)能電力系統中的應用

對于風(fēng)電電站而言，科學(xué)合理地設置儲能裝置不僅能夠有效增強電壓以及電流的穩定性，并且能夠及時(shí)合理地調節電力系統。將該裝置科學(xué)安裝在電源端，能夠結合實(shí)際情況及時(shí)調整電力供應情況；將其安裝于出口端線(xiàn)位置，能充分發(fā)揮該系統的放電以及儲存功能，在一定程度上能夠更好地管理系統運行功率。為了進(jìn)一步增強風(fēng)力發(fā)電的穩定性以及安全性，可以在風(fēng)扇當中合理地設置備用電池，從而對多余的電力進(jìn)行儲存。為了避免突然發(fā)生故障，應該重視合理的安裝電池設備。由于近幾年科技水平不斷提升，使風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也得到了不斷的優(yōu)化以及改善，使風(fēng)力發(fā)電還有電網(wǎng)得到有效關(guān)聯(lián)，此時(shí)利用儲存技術(shù)能發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的削峰填谷作用，而在這個(gè)期間一旦需要離網(wǎng)發(fā)電，那么應該在系統當中合理地安裝動(dòng)態(tài)儲能系統。因為風(fēng)電系統在具體運行期間速度相對較快，經(jīng)常會(huì )發(fā)生閃變現象，同時(shí)受到塔陰影的影響，很容易出現雷電閃爍等情況，如果沒(méi)有及時(shí)安裝動(dòng)態(tài)儲能系統，那么會(huì )對風(fēng)電機組的穩定運行產(chǎn)生較*的影響。

3.2在光伏發(fā)電系統中的應用

光伏發(fā)電系統在具體使用過(guò)程中能夠充當主電網(wǎng)的補充，但是在具體實(shí)踐當中，該系統在運行期間并不具備穩定的瞬時(shí)功率，所以在使用期間獲取電能的效果相對較差。在此背景下，應該合理地運用儲能技術(shù)，充分發(fā)揮該技術(shù)的使用優(yōu)勢進(jìn)一步增強功率整體穩定性，從而不斷增強并網(wǎng)效果；應該積極合理地運用無(wú)源并聯(lián)儲能方法，利用該技術(shù)在穩定負載功率上的作用，更好地管理系統脈沖，保障電池可以順利進(jìn)行充放電，進(jìn)一步增強電流整體平滑性以及安全性。在具體使用期間，光伏發(fā)電技術(shù)往往都會(huì )被運用于單獨的并網(wǎng)系統當中，然后利用對多個(gè)技術(shù)的融合運用，充分發(fā)揮不同技術(shù)的使用優(yōu)勢以及價(jià)值，以有效增強系統整體均衡性以及穩定性。這樣才能夠保障新能源電力系統實(shí)現安全穩定的運行，給人們的生活以及社會(huì )的生產(chǎn)提供充足的電力資源，同時(shí)幫助電力企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟利益。

3.3在微電網(wǎng)系統中的應用

對于微電網(wǎng)來(lái)講，其所涉及的范圍相對較小，在具體運行期間能夠和主電網(wǎng)之間實(shí)現有效聯(lián)通，并且也能夠實(shí)現獨立運行。將儲能技術(shù)科學(xué)合理地運用于微電網(wǎng)當中，對于增強系統整體運行的安全性以及穩定性等方面有著(zhù)積極的影響。就現在的實(shí)際情況來(lái)看，在該系統當中使用范圍相對較廣的儲能技術(shù)包括以下類(lèi)型：

（1）超*電容儲能技術(shù)。其在使用時(shí)能夠將電能轉換成電荷的形式進(jìn)行儲存，在后期需要時(shí)再利用逆變器將所儲存的電荷進(jìn)行相應的釋放，從而提供充足的電力資源。該技術(shù)在具體使用過(guò)程中存在著(zhù)*效性以及長(cháng)壽命等特征，通常都會(huì )被運用在一些容量小以及時(shí)間短的儲能當中。

（2）納米鈦酸鹽儲能技術(shù)。其在具體運用期間能夠將電能轉換成化學(xué)能的形式進(jìn)行儲存，然后再將轉化后的化學(xué)能全部?jì)Υ嬖诩{米鈦酸鹽當中，在后期需要時(shí)再對其進(jìn)行相應的釋放以及運用。這項技術(shù)通常被運用在*容量以及長(cháng)時(shí)間的儲能當中。

相關(guān)單位以及工作人員應該深入分析各項技術(shù)的使用優(yōu)勢以及注意事項，然后結合實(shí)際情況制訂有針對性的使用對策以及方案，結合實(shí)際情況科學(xué)的對其進(jìn)行運用。只有這樣才能將其作用以及價(jià)值**化展現出來(lái)，保障系統可以始終處于安全穩定的運行狀態(tài)，為社會(huì )的發(fā)展以及人們的生活提供充足的電力資源。

3.4在太陽(yáng)能電力系統中的應用

對于太陽(yáng)能發(fā)電而言，其所形成的電能主要是利用光伏并網(wǎng)的方法給系統傳輸電能，想要避免由于電能因素對電網(wǎng)的穩定運行產(chǎn)生影響，那么相關(guān)單位以及工作人員應該不斷的研究以及改善儲能技術(shù)，從而進(jìn)一步增強設備運行效果以及傳輸速度，不斷增強傳輸過(guò)程的平滑性以及安全性，使光伏并網(wǎng)可以有序實(shí)施。想要進(jìn)一步增強各項技術(shù)使用效果，那么應該積極的引進(jìn)信息技術(shù)以及計算機技術(shù)等一些新型的技術(shù)手段，將這些新型技術(shù)與儲能技術(shù)進(jìn)行有效融合，從而順利實(shí)現自動(dòng)化管理目標，盡可能避免在并網(wǎng)期間出現一系列不必要的隱患問(wèn)題，更好地保障系統整體運行質(zhì)量以及安全性。

4安科瑞Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統

4.1概述

Acrel-2000MG儲能能量管理系統是安科瑞專(zhuān)門(mén)針對工商業(yè)儲能電站研制的本地化能量管理系統，可實(shí)現了儲能電站的數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢(xún)與分析、可視化監控、報警管理、統計報表、策略管理、歷史曲線(xiàn)等功能。其中策略管理，支持多種控制策略選擇，包含計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制、防逆流等。該系統不僅可以實(shí)現下級各儲能單元的統一監控和管理，還可以實(shí)現與上級調度系統和云平臺的數據通訊與交互，既能接受上級調度指令，又可以滿(mǎn)足遠程監控與運維，確保儲能系統安全、穩定、可靠、經(jīng)濟運行。

4.2應用場(chǎng)景

適用于工商業(yè)儲能電站、新能源配儲電站。

4.3系統結構

4.4系統功能

（1）實(shí)時(shí)監管

對微電網(wǎng)的運行進(jìn)行實(shí)時(shí)監管，包含市電、光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及用電負荷，同時(shí)也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。

（2）智能監控

對系統環(huán)境、光伏組件、光伏逆變器、風(fēng)電控制逆變一體機、儲能電池、儲能變流器、用電設備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，掌握微電網(wǎng)系統的運行狀況。

（3）功率預測

對分布式發(fā)電系統進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。

（4）電能質(zhì)量

實(shí)現整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態(tài)數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數據進(jìn)行監測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進(jìn)行監測。

（5）可視化運行

實(shí)現微電網(wǎng)無(wú)人值守，實(shí)現數字化、智能化、便捷化管理;對重要負荷與設備進(jìn)行不間斷監控。

（6）優(yōu)化控制

通過(guò)分析歷史用電數據、天氣條件對負荷進(jìn)行功率預測，并結合分布式電源出力與儲能狀態(tài)，實(shí)現經(jīng)濟優(yōu)化調度，以降低尖峰或者高峰時(shí)刻的用電量，降低企業(yè)綜合用電成本。

（7）收益分析

用戶(hù)可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數據，同時(shí)可以切換年報查看每個(gè)月的電量和收益。

（8）能源分析

通過(guò)分析光伏、風(fēng)電、儲能設備的發(fā)電效率、轉化效率，用于評估設備性能與狀態(tài)。

（9）策略配置

微電網(wǎng)配置主要對微電網(wǎng)系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進(jìn)行設置。其中策略包含計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。

5硬件及其配套產(chǎn)品

6結束語(yǔ)

將儲能技術(shù)科學(xué)合理地運用在新能源電力系統當中，能夠進(jìn)一步增強新能源電力系統整體的穩定性以及安全性，不僅可以使系統始終處于穩定運行狀態(tài)，還可以有效延長(cháng)系統的運行時(shí)間，給人們提供充足的電力資源，符合當前社會(huì )發(fā)展要求以及居民生活需求。儲能技術(shù)的有效應用不但能夠提升居民生活質(zhì)量以及水平，還可以幫助電力企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟效益，為電力企業(yè)的良好發(fā)展以及社會(huì )經(jīng)濟的良好發(fā)展提供有力支持。

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