摘要：电力行业一直是我国的基础行业之一，近年来，国家经济快速发展，各行各业对于电量的需求正在不断增大，这给我国电力部门带来了巨大的压力。电池储能技术是近年来新兴的电能技术之一，电池储能技术的应用，能够有效保障35kV航头变电站的运营，给社会输送更多的电能。本文就电池储能技术在35kV航头变电站的示范作用，做了深入的分析和探讨。
关键词：电池储能技术；35kV航头变电站；示范作用；机械储能
前言：随着我国国民经济的快速发展，行业对电网的装机容量及配电能力等方面的要求不断提升，并对供电可靠性和电网安全性及系统控制技术提出了较高的要求。在这种大形势下，电网企业还想取得较好的发展就需要指定起严格的能源和环境保护策略，通过有效的输电网建设和可靠的变电站建设来实现输配电能力的效率和水平的提升，从电网企业的发展刚需上来实现电网企业的跨越式发展。在进行电网建设的时候，尤其是一些城市负荷中心的电网建设，如果单纯为满足负荷增长来进行供电能力的建设的话，很难会保障供电能力在结构和容量及技术方面的稳定和有效，并且不利于我国电网企业构建可靠和安全的城市负荷中心电网体系。因此，如何保障拘捕负荷地区的供电可靠性是电网企业满足个人技术的重要手段。
一、储能技术概述
储能是通过物理或化学手段将电、热等形式的能量储存起来，在出现用能需求时释放的过程。储能形式主要分为储电与储热。目前储能技术主要有机械储能、电磁储能、化学储能这三大类。
（一）机械储能
机械储能主要包括:抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。
1、抽水储能
抽水储能是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库，将电能转化成重力势能储存起来，在电网负荷高峰期释放上池水库中的水发电。抽水储能的释放时间可以从几个小时到几天，综合效率在70%~85%之间，主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。抽水蓄能电站的建设受地形制约，当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。
2、压缩空气储能
压缩空气技术在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩的空气推动汽轮机发电。压缩空气主要用于电力调峰和系统备用，压缩空气储能电站的建设受地形制约，对地质结构有特殊要求。
3、飞轮储能
飞轮蓄能利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成机械能储存起来，在需要时飞轮带动发电机发电。飞轮系统运行于真空度较高的环境中，其特点是没有摩擦损耗、风阻小、寿命长、对环境没有影响，几乎不需要维护，适用于电网调频和电能质量保障。飞轮蓄能的缺点是能量密度比较低。保证系统安全性方面的费用很高，在小型场合还无法体现其优势，目前主要应用于为蓄电池系统作补充。
（二）电磁储能
电磁储能主要包括：超导储能，电容储能，超级电容储能。
1、超导储能
超导能量存储系统（SMES）使用由超导体制成的线圈来存储磁场能量，其不需要在电力传输期间转换能量形式。它具有响应速度快，转换效率高（≥96kWkg/ 104-105kWkg-1 / 104-105kWkg / r）等优点。它可以实现电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿。 Smes完全可以满足输配电网电压支持，功率补偿，频率调节，系统稳定性和输电能力的要求。
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2、超级电容器储能
超级电容器是基于电化学双层理论开发的，它可以提供强大的脉冲功率。当充电处于理想偏振态时，电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子并将它们附着到电极表面。双电荷层被形成以形成双层电容。电力系统在短时间，高功率负载平滑和电能质量峰值功率情况下使用，如启动大功率直流电机，状态电压恢复器等的支持，以提高电压降和瞬态干扰期间的电源电平。
（三）电化学能量
电化学储能主要包括铅酸电池，锂离子电池，液流电池，钠硫电池等。液流电池具有大规模储能的潜力，但铅酸电池目前应用最广泛。
每种储能技术具有不同的特点，根据不同的需求可以选择不同的储能技术。飞轮储能、超导电磁储能通常适用于短时较大的脉冲功率场合，可以应对电压暂降和瞬时停电、提高用户的用电质量，抑制电力系统低频振荡、提高系统稳定性等；电压暂降；抽水储能、压缩空气储能和电化学电池储能则多适用于系统调峰或大型应急电源等大容量应用场合。
二、电池储能技术在35kV航头变电站中的应用作用
35kV航头变电站作为世博会钠流电池储能系统的试验应用站，至今不仅运行良好，而且也体现了电池储能技术的优点，更为远期电池储能技术的应用和推广起到了非常重要的指导意义。
（一）能够有效的提升变电站的发输配电的效率
35kV航头变电站变电站其承载的负荷较高，昼夜的峰谷差异比较大，使得变电站的使用过程中经常存在电力供应上的风险问题。而在导入电池储能技术以后，通过储能技术的运用，有效的提升输配环节的设备利用率，尽可能的降低了电源和电网建设中产生的费用，并通过改变现有的电力系统结构，使其形成了外延性的发展结构和发展体系。
（二）降低电网企业的运行成本
以往电网企业在电力及负荷峰谷调度上需要投入较多的费用，增加了电网企业的运行成。在电池储能技术在电网系统运用之后，变电站在处于低谷负荷的时候会自动进行储能，机组的出力区间变得明晰，低谷负荷的电力平衡明显提升，实现了火电机组的最低出力，保障了小型机组的有效运转，有效的节省了运行维护成本，使得电网系统的经济效益得到显著提升。
（三）实现了停电损失的控制
在电池储能技术运用以来，变电站故障和检修的时候，用户就能够利用储能系统来进行供电，使得用户的用电安全得到保障，提高了供电可靠性，避免了断电对用户及企业造成的经济等方面的损失，并且使得故障和检修期间的经济损失大大降低，实现了经济效益和社会效益的双重增长。
总结
目前，储能系统推广应用的最大障碍在于少数外资企业的技术垄断，导致价格高。 一要推动电网大规模应用蓄电系统，掌握自主知识产权，以此来实现大幅降价；二要看政府的政策鼓励和资金推动。随着峰谷电价峰谷差异的逐步加大和电能质量需求的不断增加，压缩电网对电力储存系统的需求将会迅速释放，不久的将来便可以实现电力储能系统在国内使其成本达到或接近应用水平。
于储能技术而言，其目前在电网的运行过程中已然是十分重要的组成部分。自电网系统引入储能技术以后，电力设备的效率明显提升，同时供电成本及系统的稳定性也得到了较好的保障，在调整频率、补偿负荷波动等方面也取得了较好的建设和发展。储能技术在电网系统中的运用，将实现对电力系统的设计、规划、控制、调动的改革。在本文章的研究和论述中，笔者就电池储电技术的概念及各种类型进行阐述和分析，并对其应用的的作用进行分析和论述，希望通过本文章的分析和论述，能够为我国储能技术在电网中的发展提供理论研究依据。
参考文献
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[3]刘婷，试论35kV变电站中电池储能技术的运用[J]上海电力，2016（04）：82-83.
论文作者:贺超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/21
标签：储能论文; 电网论文; 技术论文; 变电站论文; 电池论文; 系统论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第15期论文;