摘要：风力发电系统中储能技术主要目是储存风电系统所产生的电能，从而有效增强风力发电系统电力供应稳定性，为风力发电模式进一步推广提供保障。对常见储能技术类别进行分析，继而探讨风力发电系统中储能技术的具体应用方面，希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据。
关键词：储能技术；风力；发电系统；运用
引言
随着社会经济的不断发展，越来越多的人们开始重视环境保护，全球气温变暖、温室效应等等都影响着人们的日常生活。为了改善当前环境，相关职能部门对于新能源的研究也在不断加大力度。近几年来，我国提出了新能源振兴计划，就风力发电而言，其对环境造成的污染较小，可再生性强，得到了人们的广泛认可。从一定意义上来讲，风力发电涉及到了方方面面的相关技术，充分运用储能技术，将风能进行管理，从而不断提高风力发电的效率和质量。根据相关的实际调查我们可以看出，当前我国的风力发电技术已经运用于一些领域中，并且正朝着风电场输出功率的方向进一步发展，预计两年之后风力发电将作为我国最为重要的发电技术。
1 储能技术的分类概述及其基本特点
1.1飞轮储能系统
所谓飞轮储能，主要是通过对电动机的运用实现飞轮的高速运转，从而将电能转化为动能，进行有效的存储和管理，在需要对其进行使用时，再用飞轮带动发电机进行对外发电。根据相关的实践调查研究我们可以看出，为了有效降低飞轮储能所造成的损耗，越来越多的企业和单位开始运用超导磁悬浮技术，运用复合型材料不断提高储能的密度，降低整体系统的重量和体积。从一定意义上来讲，要充分发挥出飞轮储能系统的作用和价值，必须使用一些性能较好的材料以及电子变流技术。相关数据表明，飞轮储能技术在进行能量转化的过程中能够实现的转换效率大约在 90% 左右。飞轮储能系统的优势在于不会对周边环境造成污染，可以随时随地，不限次数的进行充电放电，维修保养便利等等，在实践运用过程中得到了人们的广泛关注和认可。近年来，对于飞轮储能技术的开发和利用一直在进行，人们发现利用积木式的组合能够使得飞轮储能技术的效率更高，充放电效率提高。
1.2超导储能系统
在实际工作过程中，超导储能系统相比飞轮储能系统具有一定的差异性。它是将电能转变为磁场能量进行有效的存储，当相关人员要进行使用时则再次转变为电能。超导储能技术作为一种新型技术，能够对电能进行长时间的有效存储，并且在转化过程中将能量损耗降低到最低，从而提高了能量使用效率。在将磁场能量进行电能的输出时，其转化效率及速度极快。从一定意义上来讲，超导储能系统的能量转化效率大约在 95% 左右。超导储能系统的主要应用优势在于具有良好的动态性，能够对系统指令做出极快的反应，因此其在社会领域中的运用十分广泛，能够在很大程度上提高系统的稳定性，运用于输配电工程等等。
1.4蓄电池储能技术
蓄电池储能技术主要是通过电池正负极氧化还原反应来实现充放电，该技术储能装置一般由控制器、电池以及直交流逆变器等装置构成。现阶段，发电系统中应用率最高的就是蓄电池储能装置，从所采用化学物质来看，蓄电池储能装置主要包括铅酸电池储能装置、锂离子电池储能装置以及钠硫电池储能装置等。
1.5其他储能技术
除上述几类储能技术之外，目前较为常用的储能技术还包括抽水储能技术、压缩空气储能技术以及氢燃料电池储能技术等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抽水储能技术通常应用在电力系统调峰以及集中式发电方面，该技术受地理条件影响较大，不少风电场无法满足抽水蓄能电站建设条件，所以在风力发电系统中难以应用；压缩空气储能技术通过燃气轮机来进行调峰，其能量转换效率非常高；氢燃料电池储能技术的工作原理是将化学能转化为电能，在航空航天领域应用较为广泛，但受成本及安全等因素的影响，目前还无法全面应用到所有行业。
2风力发电系统中储能技术的具体应用
2.1氢燃料储能技术在风力发电系统中的应用
氢燃料储能装置是一种电化学装置，能够将燃料与氧化剂中的化学能持续转换为电能。此类储能装置容量没有上限，从电解质角度来看，可将燃料电储能装置分为质子交换膜燃料储能装置、直接甲醇燃料储能装置以及碱性燃料储能装置等。燃料储能装置可分为电解质、阴极与阳极，工作原理也都基本相同。现阶段，固体氧化物燃料储能装置以及质子交换膜燃料储能装置是风力发电系统中最为常见的燃料储能装置。质子交换膜燃料储能装置运行流程如下：首先，氧气与燃料气体经双击板气体通道进入燃料储能装置两极，然后从膜电极部位扩散层进入催化层；其次，氢气在膜阳极催化剂表面分解成电子、质子与水，电子从外电路流过负载进入阴极，后两种物质经质子交换膜磺酸基到达阴极；最后，氧分子在阴极催化剂表面与进入阴极的三种物质生成水分子。氢燃料储能技术能达到长期储能的目的，金属化、液化以及压缩化是氢气储能常用的方式，现阶段可采用燃料储能装置、电解槽以及氢储罐三个部分来构建氢储能装置，并应用在风力发电系统中。如果风能较多，电解槽就对水进行电解，生成氢气，并存储在氢储罐内；当储满氢储罐后，多于电力将转到转出负载，一旦风力发电出现赤字，燃料储能装置内氢与氧就会发生反应，进而产生电能，为系统负载提供所需电能。随着科技的不断发展，燃料储能系统各组件成本不断下降，氢储能技术将会在更大范围内得以应用。
2.2储能技术在风力发电系统中的应用前景
经过我国长期以来对储能技术的不断发展和创新研究，越来越多的技术在风力发电系统中得到了广泛的运用，并且取得了显著的效果。一般而言，在调峰时，技术人员会采用抽水储能和压缩空气储能两种方式 ；但是要对电能进行质量方面的保障时，通常会采用飞轮储能和电磁储能技术。在实际生活中还有很多储能技术受到成本、环境等等方面的影响无法被广泛运用。因此，随着风力发电在发电系统中整体地位的不断提升，如何优化储能技术，寻求更科学合理的技术已经成为了未来工作中面临的主要问题。基于此，在实际工作过程中，相关研究人员应当加大对储能技术的开发，尽可能降低运行成本，提高转化效率，优化运输过程，只有这样才能使得各个储能技术在风力发电系统中能够得到广泛的运用。
结束语
储能技术在风力发电系统中的应用，能够为系统正常运行储备充足足够电能，对增强风力发电系统稳定性、提高风力发电系统运行水平具有重要作用。因此，有关人员应充分了解并掌握各种常见储能技术类型，根据风力发电系统特点及实际运行状况，采取相应高效储能装置，促进风力发电技术不断发展。
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论文作者:苗琦
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：储能论文; 技术论文; 系统论文; 风力发电论文; 装置论文; 燃料论文; 电能论文; 《电力设备》2019年第8期论文;