標簽：新能源發電 儲能技術

摘要：結合國內外各種新能源發電狀況，介紹目前應用于新能源發電系統中的各種儲能技術。

由于風能、太陽能、海洋能等多種新能源發電受到氣候和天氣影響，發電功率難以保證平穩，而我們知道電力系統要求是供需一致，電能消耗和發電量相等，一旦這平衡遭到破壞，輕則電能質量惡化，造成頻率和電壓不穩，重則引發停電事故，為了解決這一問題，在風力發電、太陽能光伏發電或者太陽能熱發電等新能源發電設備中都配備有儲能裝置，在電力充沛時，多余電力可以儲存起來，在晚上、弱風或者超大風發電機組停運或者停運機組過多，發電量不足的時候釋放出來以滿足負荷需求。

1 蓄電池

蓄電池有著漫長的歷史。鉛酸蓄電池是最老也是最成熟的，可組成蓄電池組來提高容量，優點是成本低，缺點是電池壽命比較短。此后各種新型蓄電池相繼研發成功，并逐漸應用于電力系統中。蓄電池儲能得到廣泛應用。風力發電、太陽能光伏發電中，由于發電受季節、氣候影響大，發電功率隨機性大，蓄電池是必備的儲能裝置。

2 抽水儲能電站

在電力系統中，用抽水儲能電站來大規模解決負荷峰谷差。在技術上成熟可靠，容量僅受到水庫容量的限制。抽水儲能是電力系統中應用最為廣泛的一種儲能技術。抽水儲能必須具有上下水庫，利用電力系統中多余的電能、把下水庫(下池)的水抽到上水庫(上池)內，以位能的的方式蓄能;現在抽水儲能電站的能量轉換效率已經提高到了75%以上。

除蓄電池和抽水儲能電站這些儲能方式，新發展起來的有超導儲能、飛輪儲能、超級電容器儲能、氫儲能等。

3 超導儲能

超導儲能系統(SMES)利用由超導線制成的線圈，將電網供電勵磁產生的磁場能量儲存起來，在需要的時候再將儲存的電能釋放回電網或作為它用，超導儲能主要受到運行環境的影響，即使是高溫超導體也需要運行在液氮的溫度下，目前技術還有待突破。文獻[1]建立了超導儲能裝置在暫態電壓穩定性分析中的簡化數學模型，仿真結果表明，超導儲能裝置安裝在動態負荷處，采用無功-電壓控制方式能夠有效地提高系統的暫態電壓穩定性。

4 飛輪儲能

飛輪儲能是一個被人們普遍看好的大規模儲能手段，主要源于三個技術點的突破，一是高溫超導磁懸浮方面的發展，使磁懸浮軸承成為可能，這樣可以讓摩擦阻力減到很小，能很好地實現儲能供能;二是高強度材料的出現，使飛輪能以更高的速度旋轉，儲存更多的能量;三是電力電子技術的進步，使能量轉換，頻率控制能滿足電力系統穩定安全運行的要求。文獻[2]驗證了飛輪儲能裝置的有效性，可以對電壓和波形質量進行嚴格的監視和控制。文獻[3]提出了用于電力系統的飛輪儲能系統基本構成方式，并采用四階龍格庫塔方法對其進行了仿真計算。成功進行了飛輪儲能系統加速儲能實驗以及飛輪儲能系統與電力系統同步運行控制試驗，為研制大容量飛輪儲能系統奠定了基礎。