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谈储能在新能源与电网协调发展中的重要作用

2020-05-06陈冠初

科学与财富 2020年4期
关键词:重要作用储能

陈冠初

摘 要:现阶段,随着社会的发展,我国的储能技术的发展也越来越迅速。我国社会的发展进步和国民经济的增长都离不开能源的支持,尤其是在能源较为紧缺的当今时代,发展可再生能源也逐渐成为我国能源发展的方向和目标。各种新能源项目的持续增加,在一定程度上也对我国电网的稳定运行带来了很大的挑战。在能源互联网背景下发展电力储能技术已经成为保证电网安全稳定运行的重要战略措施。基于此,下文就能源互联网的发展现状、电力储能技术的主要内容和能源互联网背景下的电力储能技术进行了简单分析。

关键词:储能;新能源与电网协调发展;重要作用

1能源互联网的发展现状

目前,能源互联网是世界各国科研机构研究的热点,因此,能源互联网也被誉为“第三次工业革命”的核心。国外一些发达国家(如美国、欧盟等)致力于发展能源互联网技术。虽然各国对能源互联网的认知水平和发展角度有所不同,但发展的核心是实现能源技术与互联网技术的有效融合。分散传统能源系统在应用过程中的集中度,改变单一且只能由生产者控制的现状,建立与消费者互动的能源系统,增加可再生能源在能源系统中的比重,最终实现多能源的有效互联和高效利用。近年来,随着我国智能电网的发展和进步,信息技术在智能电网中的应用也越來越广泛。2016年,在中国能源互联网的发展过程中,国家发展改革委、能源局正式发布了《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》,为中国能源互联网技术的发展指明了方向和作出了规划。目前,我国许多知名高校都参与了国家能源互联网体系标准的制定,致力于能源互联网的概念、形式、发展模式和道路技术框架等方面的研究,在很大程度上也促进了我国能源互联网技术的发展和进步。

2储能技术的主要概念

石油、煤等化工能源作为世界上仅存的几种不可再生能源,在人类社会不断的生产活动中对于其数量的需求不断增多,开采力度也在不断增加,在全球范围内这些不可再生能源的数量正在急剧减少。为了能够解决这一能源危机,当前对于新能源的开发需求逐渐增加,并且随着科技的不断发展,这些新能源技术在被开发的过程中也随即应用到了电力系统中,主要的内容就是满足居民日常的用电需求,发电、输电以及配电的调整和调度。新能源的产生方式通常都是借助风力、水力等自然界可以借助的能源,但是从稳定性来说,这些发电的方式都会受到自然因素的影响,在运转的过程中常常会有一定的波动性和间歇性。目前对于这些能源的调控方式还是存在一定的难度的,同时这些技术还会给电力系统的安全性带来一定的风险,所以为了能够解决这一个问题,储能技术也就应运而生,能源的利用效率也大大提高。

3储能在新能源与电网协调发展中的重要作用

3.1积极适应出力负荷变化,推动系统安全稳定运行

电网运行中的很多环节均有着十分严格的要求,大容量储能接入电网后可十分有效地满足电网的平稳运行。应用储能后可以完成需求侧管理,提高负荷分配的合理性,从而降低昼夜间峰谷差,并且还可加强电力设备应用的有效性,降低供电成本投入,进而提高系统运行的科学性和稳定性,这也是调整频率和补偿波动的主要方式。储能系统在电网调频中的应用发挥着不可忽视的作用。调频直接影响了电网的运行安全。新能源发电在电网中的占比显著增大,电网发展中应提供可及时处理和应对负荷变化的电力资源,这能够保证电力系统的运行质量。因此,区域内调频资源响应电网调度的速度对电网的运行安全也有着不可忽视的作用。从储能技术的特点来看,则可看出储能的速度较快,精确度较高,充放电功率也相对较高。相比于传统的调频手段,储能在电网调频中的应用具有较为显著的优势。相同的规模下储能调频的效率比水电机组的效率大70%,其也是燃气机组调频效率的2.7倍,甚至为火电机组的20倍。电费运营商、储能技术厂家等多个单位研究中发现,储能在调频中的应用效果明显优于火电机组,保证了系统整体调控的质量。国际研究报告中也明确指出,储能在诸多方式中的应用效果最为理想。

3.2在发展过程中的能源控制

很多的储能技术在研发的过程中需要投入大量的研究成本,所以一个储能技术能否在研发之后得到社会的广泛认可和应用其最为基本的限制因素就是储能技术的使用成本。有关部门对于当前储能技术的投资成本做出了比较详细的报告分析,最后发现在相同成本下经济效益比较高的几种技术主要为压缩空气技术和抽水蓄能技术。在大规模的生产背景下,这两种技术在保证工程质量的同时可以为使用者创造更高的经济效益,所以在不久的未来这两种方式将会得到更加广泛的应用。储能技术中最不经济的方式是电池储能技术,这种方式在使用的过程中,在完成相同工作量的情况下,造成的能源浪费是最高的。尽管科技在不断的发展,很多的科研人员也在尝试着将这种方式的生产成本降低到最小,但是实际的使用成本还是要高于其他的发电方式,在未来这种技术最终会被淘汰。

3.3提高风光发电出力的稳定性,提高新能源消纳能力

新能源应用于发配电过程中,风能与太阳能不能保证其持续性和稳定性,因此电网接入的随机性和流动性均显著提升。研究显示,若风电和光伏发电等新能源的发电机组或电量超过本国发电量的某一范围,则需要结合实际配备大容量储能设备,从而显著提升电网顺应和应用新能源的能力。在电力系统运行中合理应用大规模储能技术,对新能源发电率的稳定性有着十分重要的影响,其也可保证新能源发电电网电压、频率与相位变化相匹配。进而减少新能源发电输出电压波动对电网产生的不利影响,而且也可加强风电和太阳能电力并网的安全性及稳定性,此时电网能够吸收更多的新能源。

4结语

总之,储能本身并不是新兴技术,但从产业角度来看,其正处在初级发展阶段。同发达国家相比,我国在储能的发展上还存在一定的不足,需要加大对其研究力度,并制定完善的扶持政策,以推动储能的进一步发展,为我国电网提供更多技术支持。

参考文献:

[1]杜丹,刘谊.储能在新能源、分布式电源与电网协调发展中的作用[J].大众科技,2019(1):21

[2]邓家刚.分布式电源对配网供电电压质量的影响分析[J].电子世界,2019(1):12-13

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