摘要：随着社会的进步和时代的发展，我国电力系统得到了迅速发展。随着许多新能源被发现和利用，如何更高效的储存能源成为了电力行业关注的热点话题，它直接影响着我国电力系统的发展。文章通过对储能技术的作用与优势的分析，阐述了储能技术在电力系统中的应用现状，并结合两者对储能技术的发展前景进行了分析研究，希望我国的电力系统在储能技术方面的应用能不断精进，谋求其更大的价值。
关键词：储能技术；电力系统；应用前景
引言
现如今，我国社会经济发展迅速，推动了我国建设发展，资源需求量增加，尤其是电力资源的需求量是逐年增加。在资源严重缺乏的时代，新能源发电逐渐受到重视。储能技术在电力系统当中的应用，主要是提高电能智能与电力可靠性等，尤其是提高电网对新能源的接纳能力，这对我国可持续发展具有重要的现实意义。我国储能技术研究时间较短，相比发达国家而言，还存在较大的差距，但是还是取得了不凡成就。为此，有必要正视储能技术发展面临的问题，才能促进储能技术在电力系统当中应用价值提升。
1储能技术概述
1.1抽水蓄能
抽水蓄能通常是由水库、发电系统以及输水系统组成。水库由上下水库两部分构成，之间有落差，当电力负荷过低的时候，下水库中水就会抽到上水库，通过借用水力势能来储存能量，而当电力负荷过高时，就可以将上水库中的水送入下水库，这样就可以将水力势能转化为电能。这项技术已经非常稳定，其储能的容量以及功率都比较大，只是会受到水库容量的限制，不会受到其他方面的限制。但这项技术也有一定的缺陷，就是对地理条件有着严格的要求，建造水库本身就需要一定的特殊条件。
1.2压缩空气储能
在燃气轮机技术的基础上出现了一种新的能量储存系统，即压缩空气储能系统。它的主要工作原理是：电力系统用电出现低谷时，通过富余的电量发动空气压缩机，通过压缩空气把能量储存起来；电力系统处于用电高峰时，释放出高压空气，给发电机正常工作提供能量支持。相关科研人员对于压缩空气储能系统的调研从未停止过，导致压缩空气储能系统的形式非常丰富多样，根据应用规模和热源的差异，把它划分成下面几种：①传统的利用地下洞穴和天然气进行储能的电站，一台机组的规模大于100MW；②新型压缩空气进行能力储存的系统，告别了地下洞穴和天然气的使用，可以把一台机组的规模控制在10MW以下。按照储能系统和其他热力系统是否可以耦合，又可以把它分成燃气蒸汽联合循环耦合系统，燃气轮机系统，内燃机系统和制冷循环耦合系统。具体而言，当前的空气压缩储能技术相对成熟，效率也比较高，可以达到70%，可以还是受到化石燃料和地理条件的制约。
1.3飞轮储能
飞轮储能就是利用飞轮的运动方式进行储能。在储存能量的过程中，电动机会为飞轮旋转加速，这样就可以将电能转变为电能，而在能力释放的过程中，飞轮的旋转速度会逐渐降低，电动机会起到发电机的作用，将动能重新转变为电能。这种储能方式的优点是效率非常高，而且不会对环境造成任何破坏，符合如今的环保理念，功率的密度非常高，并且使用寿命是非常长的，只是这种方式的自放电率非常高，储能密度很低，这是这种储能方式的不足之处。
1.4化学储能
化学储能主要利用化学反应，实现电能和化学能量的相互转换，进行能量存储。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电池作为转换能量的主要载体，种类丰富多样，它的电化学反应和内部组成材料存在差异，但是却有着基本相同的内部核心结构，全是正负极，电解质和隔膜构成的。正极是电池内部高电势的一端，负极是电势低的一端。进行充电时，正极内的活性材料被氧化，失去电子，阳离子在电场和电解质的作用下来到负极，流失的电子顺着外电路的方向向负极移动，最终和负极内的活性材料相融合，产生还原反应。充电过程和放电过程是相反的。化学储能方式可以根据应用需求的不同灵活的配置能量和功率，摆脱了地理条件的制约，反应能力好，可以批量化生产和大规模应用。但是他也存在短板，比如电池的成本高，寿命短，都是需要日后进行改进完善的地方。
2储能技术在电力系统中的应用现状
据实际情况看，电力系统中容量最大的储能装机还是抽水蓄能。在电力系统中应用抽水蓄能，可以起到调相调频，黑启动，事故备用，削峰填谷和电网调峰的作用，因为每一个国家电力市场和它的规模结构都存在差异，也会有不同的方法对抽水蓄能的运行和电价机制进行管理。举个例子，日本制定电价使用的是内部核算和租赁制；英国则专门针对抽水蓄能制定了电价机制和竞价模式，对抽水蓄能的交易和收入做出了明确的规定；美国不同的州拥有不同的电力体制和运行方式。具体包括租赁制，电网统一经营，参与电力市场竞争三种模式。我国则建立了相对完整的抽水蓄能管理和开发建设体系，并把它的建设和管理交由电网经营企业，由电网企业承担它一半的建设成本，剩下的分别由用户和发电企业承担。
3储能技术在电力系统中应用的发展前景
新能源应用是当前能源应用的重点内容，如何对其进行有效的储存要牢牢依靠储能技术的发展，下述是对储能技术各部分发展前景的分析探究:（1）储能技术的应用趋势。如今，传统能源逐渐枯竭，且对环境破坏巨大，导致新能源已逐渐取代了传统能源的位置。同时，对于风能、太阳能等此类新型的可再生清洁能源的储存也成为了电力行业关注的焦点，所以对储能技术的应用将不断扩大，储能技术的应用和发展将不会停止，它将接纳更多的可再生能源，不断优化电力系统的发电效益与能力。（2）储能技术的技术水平。储能技术的水平是否能过关决定着该技术是都能够被广泛的应用及推广。其中系统的转换效率和设备的使用寿命是两大关键，关系着储能系统的运行总成本。目前，机械储能技术和电磁场储能技术在这两部门内容中都具有较高的水平，但如何同时对两者进行提升，是现在仍然在不断研究发掘的一项内容。其次，在具体应用中储能设备的体积和质量也是一个应该考虑的因素，在什么样的场合和环境下使用哪一种储能技术正处于不断精进的过程中。总之，储能技术的水平正不断提高，前景良好。（3）储能技术的经济成本。就目前而言，单看储能技术成本的结果，并无法满足商业化应用的需求。它不仅要计算配套的储能设施的成本，还要考虑在大规模储能技术应用下的维护成本。为了使储能技术更具有经济效益，储能技术应该不断研究提升，能够具备大幅降价的空间，避免影响其大范围的推广。当然，不同的储能技术有其不同的优势和适用范围，如何做到降低最大的成本实现最高的效益，是目前一个需要探索和思考的问题。
结束语
综上所述，储能技术能够实现电能的储存，突破了传统电能即发即用的特点，能够解决传统发电不能解决的诸多问题。而随着社会经济的快速发展，储能技术已在新能源发电等诸多方面得到了广泛的应用，有效促进了智能电网的发展，提高了电网供电质量。为此，国家在应用储能技术时，必须根据电力生产结构、用电规划等的不同，合理应用储能技术，才能够充分发挥储能技术的优势，以实现智能电网经济价值的最大化。
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论文作者:赵满
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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