蒋心泽,董晓文,张 宇,王佳斌

(上海市电力公司技术与发展中心,上海 200025)

受发电设备固有惯性和运行经济性限制,传统电力供应(水电、火电、核电)自身具有大规模、连续性、同时性等特点;而用电负荷具有随机性和间断性,造成了二者间的矛盾,特别是随着风电、光伏发电的大规模开发和利用,供电和用电的矛盾将进一步加剧。虽然这种矛盾可以通过加强电源和电网建设进行解决,但是这将导致发电、输电和变电设备的利用效率大大降低,并严重影响一次能源利用的效率和电厂运行的经济性。充分利用电力储能技术,可以提高一次能源和输变电设备的利用效率,而大容量的电力储能技术,一直是电力和电气行业长期以来深入研究和要解决的难题之一。电能可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态加以存储,按照其存储方式可分为:物理储能、电磁储能、化学储能等。在这些储能技术中,抽水蓄能和压缩空气储能适用于电网调峰;电池储能适用于中小规模储能和用户需求侧管理;超导电磁储能和飞轮储能适用于电网调频和电能质量保障;超级电容器储能适用于电动汽车储能和混合储能。另外,相变蓄热技术在空调中的应用,对于电网调峰也有很大作用。

1 物理储能技术

物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。

1.1 抽水蓄能

抽水蓄能利用水的势能进行储能,是目前比较成熟的一种大规模集中式储能手段。抽水蓄能系统需要上下两个水库和抽水蓄能机组,其中抽水蓄能机组兼具发电机和电动机两种功能。……