新能源电力系统中的储能技术探讨

2023年4月22日发(作者：北京梵客家装怎么样口碑)

新能源电力系统中的储能技术探讨

摘要：在对可再生能源进行开发研究时，把重点放在了电力能源方向，但是，

相关技术在使用期间，会对电网的运行平稳效果造成较差的影响。要想更好地将

信息化技术运用到新能源电力系统开发过程中，需要将焦点放到对应环节，由于

以往的能源系统启动运行步骤非常简易且消耗量较大。所以，将信息化技术为基

础的电力储能技术还需增加可再生能源的发展程度，从而更合理的使用能源并充

分利用。由于我国智能电网的持续优化完善，使得信息技术在电网中的使用也变

得更加频繁，在最近几年中，我国的能源管控单位发放了对应的文件与能源研发

政策，给我国的能源互联网技术提供了法律依据。可以见得，基于能源互联网基

础的电力储能技术具有较好的发展态势与光明的前景。鉴于此，文章针对新能源

电力系统中的储能技术进行了分析，以供参考。

关键词：新能源电力系统；储能技术；应用措施

1导言

电能是当前社会发展中需要的重要能源，为了能够贯彻落实国家“碳达峰、

碳中和”的相关要求，必须要重视对新能源的开发和利用。在新能源电力系统中

使用有效的储能技术是能够提升整体电能使用效率的一种方式，同时也是能够保

障电力系统能正常运转的重要手段。因为电力存储技术多种多样，在经过长期的

发展过程中，储能技术也逐渐成熟。新能源电力系统的研究，成为当前电力行业

中重点研究的内容，并且能够实现对新能源的有效使用，通过使用有效的储能技

术对电力能源进行储存，能够满足当前社会实际发展需要的同时，也是这一领域

中的重要突破。

2储能技术在新能源电力系统中的应用价值

新能源电力系统的发电过程存在间歇性发电的特点，高峰与低谷期的发电值

差距较大，对于电力系统的供电稳定性具有严重影响。例如，风力发电具有较大

的随机性，而光伏发电需要在白天且没有乌云笼罩的情况下才能发挥良好的发电

效果。因为缺乏可控性，新能源电力系统的并网运行面临严峻的挑战，间歇性发

电的波动极易引起电力系统供电的不稳定，对电力系统的安全性、可靠性带来较

大的影响。因此，需要应用储能技术，应对新能源发电的需求。针对新能源发电

的间歇性特点，应用储能技术可以储存高峰发电期的富余电量，并在低谷发电期

释放储能设备中的电能，补足功率。利用能量转换的手段，可以提升新能源电力

系统供电的稳定性，从而减少新能源电力系统并网过程对电力系统稳定性带来的

各方面影响。例如，在微电网运行的过程中应用储能技术，可以抑制功率的波动，

调整新能源电力系统的输出功率，并通过储能和放电的互补，提升新能源电力系

统的稳定性。

3新能源电力系统中的储能技术

3.1物理储能系统

在新能源电力系统中所使用的储能技术中，物理储能是主要的解决方案之一。

物理储能也称为机械储能，其中应用最广、最成熟的是抽水储能，物理储能是当

前电力系统中能够实现能源转化的重要技术，包含了飞轮储能、抽水储能等，这

些储能技术与其他系技术相比，因为具有容量大成本低的特点，也被广泛的使用。

并且在电力系统的储能应用中也有很多的优势，例如抽水储能系统，因为会受到

地理环境和自然条件的限制，其应用性能的有效发挥会受到一定程度的影响，但

是使用飞轮储能技术能够在这一方面进行很好的弥补，确保存在的问题能够得到

有效解决，并且因为具有不受外界环境干扰的特点，在使用的过程中储能效率较

高，并且其具有的优势也能得到更好的发挥。

3.2化学储能技术

化学储能技术需要获得适当储能体系的支撑，以完成所需要的化学能量转移。

针对不同种类的动力电池，因为电池的正化学性质，其电能释放效果差异较大。

所以，认识并区别不同种类动力电池的特性与区别，可以达到高效的化学储能。

第一，锂电池。锂离子电池的储能效率可以达到85%以上，这和储能系统的基本

构成密切相关，其储能系统除了包括单体电池外，还有充放电系统和电池管理系

统支持。其具备储放能更高效、能量密集程度大、安全稳定性更高的特征。但其

缺点是造价高，电站设计容量小。但在实际应用中却有很好的节能效果。第二，

钠硫电池。钠硫电池的储能利用率仅为70%。和锂电池相比，钠硫电池成本低，

占地面积小，维护方便。硫由硫磺和多硫化钠等化合物所构成，而负极材料则为

已熔化的金属钠所构成。值得注意的是，由于钠硫电池纵向放电深度比较有限，

循环寿命也不高。因此，如果必须保证充放电量效果，工作温度应达到300℃。

第三，铅酸电池。铅酸电池在其原理与实现等方面，和钠硫电池都有相似之处。

对于正负极的组成，由于化学成分的不同，对空间和功率密度的要求也有很大的

不同。在小空间应用上，铅酸电池的总用量约是钠硫电池的3倍。从容量密度来

说，铅酸电池仅为普通钠硫电池的1/3。第四，液流电池。液流蓄电池是一种高

性能蓄电池。电池的数量和面积直接影响着液流电池的输出功率，电解液对液流

电池的存储容量也有影响。因此，增大电解液的浓度和体积可以提高液流电池的

存储容量。液流电池的优点是非常重要的，主要是由于其灵活的电池配置和强大

的放电过程安全性。此外，液流电池的优点是易于维护和高能量转换率。由于这

些优点，液体电流电池在并网发电和储能中得到了广泛的应用。但液流电池也存

在应用成本高的缺点，在一定程度上限制了液流电池的推广和应用。

3.3相变储能技术

相变储能技术是利用相变材料的吸热和发热来实现对能量的储存和释放，释

放出的能量有着极高的密度。在新能源电力系统中，比较常用的相变储能技术有

以下几种：第一，熔融盐储热储能技术。其原理是加热无机盐，使其转化为熔融

状态，然后配合热循环法实现热量的传输和储存，有着理想的传热效果。第二，

冰储冷储能技术。主要利用储冷介质来实现能量的调节，可以降低供电高峰时段

的运行压力。第三，电储热储能技术。其基本原理是利用金属或者水作为介质实

现对热能的储存和释放，可以极大地提高能源传输的效率，而且操作相对简单。

3储能技术在新能源电力系统中的应用

3.1太阳能发电

太阳能在所有新能源中作为使用范围最广的一项，该项能源可为电网带来足

够的电力电源，能够更高效地保障用电量，重点依据的就是太阳具备较强可再生

性能。相较于大部分能源，太阳能更容易获得，同时有着长期稳定的供应能力，

能够借助一定的设备转化成电能，其中涵盖太阳能池板通过设备对太阳能进行收

集和处理，接着形成集热效应。然而和别的新能源对比来说，太阳能所供应的电

能也不够高，并不能为功率使用量过大的电力装置供应充足的电力，通常都被用

在功率较小的电力设备里，才可以确保新能源得到合理利用。基于此，相关研究

人员还需要把太阳能作为重点研究对象并展开全新的操作技术，才可以在获取到

太阳能能源时进一步加强其应用领域。

3.2储能技术在风能电力系统中的应用

新能源电力系统的稳定运行与技术、设备和人员有着直接的关系，只有在执

行任务时能够确保对瞬时功率进行有效的控制，才能确保电力系统的稳定运行，

所以相关企业经常会借助各种技术手段，确保新能源电能瞬时功率的平稳性，并

且以这种方式能够有效避免在运行过程中系统出现波动的问题，因为风能电力系

统具有控制难度较大的特点，所以为了能够使其作用得到稳定，还会还需要结合

储能技术对不稳定的能源进行转化，将其转化为稳定输出的能源。在实际应用过

程中，因为传统的储能技术在风能系统中取得的效果不够明显，通常会选择超导

储能技术对其中产生的风险进行规避，进而能使整体运行系统的稳定性能够得到

保障，所以在对这一技术使用的过程中一定要注重合理性，并且这一技术的使用，

对于工作人员也提供了帮助，能够保障在系统发生故障时可以快速定位，对于风

电场的稳定运行也给予了一定的保障。

3.3地热能发电

地热能发电技术中主要凭借地热能可以得到能源，地热能主要形成渠道为地

球内部，在地球自转过程中，地心会形成较多的热量，就能够把该部分热量当成

能源进行应用。及时现阶段的科技无法对地热能进行直接利用，却能够对所散发

的热量进行使用，通过热能的转化，对电能进行处理，并可以将其使用到电力与

供暖设备当中。同时，将该能源运用到发电系统里的流程也较为便利，作为现阶

段非常实用的新型技术，要想提高该系统的环保价值，操作人员还应该优化自身

技术能力实现新能源发电需要，从而专注于发电技术的研发中。

3.4在光伏发电系统中的应用

在新能源电力系统中，光伏发电系统是一种较为新颖的模式，可以作为主电

网的补充，不过在实践中，光伏发电系统存在着瞬时功率稳定性差的问题，导致

其实际应用效果并不理想。对此，可以科学应用储能技术，保障光伏并网系统功

率的稳定性，提升并网效果。可以利用无源并联储能的方式，发挥出储能技术在

稳定负载功率方面的作用，对系统脉冲进行控制，确保电池能够实现正常的充电

和放电，保持电流的稳定性和平滑性。在实践应用环节，储能技术通常被应用在

独立的光伏并网系统中，或者借助不同储能技术的联合使用，发挥各技术的优势，

保持系统瞬时功率的均衡和稳定。

4新能源电力系统中的储能技术应用的措施

4.1完善系统结构

新能源系统的发展还处于初级阶段，储能系统的相关部分还存在缺陷或不足，

相应的储能效果有限，以尽可能提高储能效率。储能系统结构优化是应用储能优

化技术的前提，这意味着相关技术人员必须详细了解新能源系统的实际运行情况

和储能系统的实际情况，并从不同角度分析系统的内部结构。探索提高系统性能

的方案，大胆创新，积极改进，对储能系统辅助设备进行全面改造，使储能系统

及时发现现有设备，制定可行的处理方案，了解和分析电力系统各单元的运行状

况。当相关标准不符合标准要求时，应及时采取纠正措施。记下储能模块和转换

模块的设置，以便它们能够有效地连接到储能系统，以便后续的电力系统操作可

以通过操作模块控制储能系统，实现能量转换和储存的目标。考虑到相关人员的

总体水平直接影响系统结构的调整，以期使电力系统的开发和配置专业化、标准

化和合理化，应组织人员进行深入的职业培训、职业培训和新技术学习，逐步提

高员工的专业素质，在实践中提出并实施建筑改进方案，实现新能源系统的更新。

4.2完善控制技术

要延长储能装置的利用时间，在系统工作环境中实现更高的功率产出和更大

的利用效果，就必须针对储能装置的工作性质与光伏并网发电系统的特性，制定

与储能装置运行相适应的充放电方案。在储能装置中，光伏电池是重要的充电电

源，为了提供更好的充电环境，需加强对储能装置的控制管理和优化，加强控制

技术的应用和升级，不断提高储能装置的充放电合理性。此外，当前使用的蓄电

池、飞轮等常见储能装置在运行过程中难以直接使用工频交流电，在后续的改进

发展中应开发储能装置配套的电能转化装置。

4.3加强储能控制

储能技术在电力系统中的应用可能导致能量转换不良、能量浪费或电力系统

不稳定，这充分说明了储能技术应用效果不佳。为了避免这种情况的发生，不仅

要注意储能技术的配置，同时，还要根据实际工作需要和电力系统的实际运行情

况，建立一个合理可行的最优控制指标体系。以往的工作经验表明，蓄能系统异

常放电的概率很高。如果发生异常放电，将导致能量浪费。因此，从业人员应进

行深入的分析和研究。利用信息技术和自动化技术，建立与储能系统有效连接的

管理信息系统，通过信息分类、数据分析和数据传输到控制系统，利用实时传感

器，不仅可以首次检测到储能系统的异常状态。同时，还可以检测到储能系统的

异常状态。指导员工处理异常情况，制定处理方案和实施方案，对储能系统进行

目标分配，优化系统，确保系统长期正常运行。

结束语

总之，在新能源电力系统发展中，储能技术的应用是确保电力系统稳定可靠

运行的关键。技术人员应该加强对储能技术的研究，利用先进的技术、设备和材

料，实现对电力系统中过剩电能的高效储存，为调峰、故障应对等提供良好支撑。

合理应用储能技术，可以保障新能源电力系统的运行效果，可以在满足社会用电

需求的同时，迎合可持续发展理念的要求，实现资源、经济和社会的相互协调。

参考文献：

[1]李冠森.新能源发电技术在电力系统中的应用[J].光源与照

明,2022,(02):198-200.

[2]岳万鹏.新能源发电技术在电力系统中的应用[J].集成电路应

用,2021,38(11):124-125.

[3]曹雨军,夏芳敏,朱红亮,姚震,门建民.超导储能在新能源电力系统中的应

用与展望[J].电工电气,2021,(10):1-6+26.

[4]徐斯为.新能源发电技术在电力系统中的应用[J].河南科

技,2021,40(23):126-128.

[5]杜芳.储能技术在新能源电力系统中的应用分析[J].中国高新科

技,2020,(20):17-18.