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摘要：随着社会的进步和市场经济的不断发展，人们的生活质量显著提高，中国对能源的需求也增加了。国际有关部门预测，在未来20年，中国将成为世界主要能源消费国。因此，现阶段中国需要大力发展能源产业。风力发电将成为中国发电的主导技术。储能技术是当前风力发电系统中一个相对重要的研究课题。储能技术的应用可以有效防止风力发电功率反复变化，输出电压相对稳定，保证风力发电网络的电能质量和正常运行。本文对风力发电系统中储能技术的特性和应用进行了详细的探讨和分析。
关键词：风力发电；储能技术；应用
1风力发电系统中储能技术的分类
1.1超导储能系统利用超导导线制造线圈将磁场能储存在风力发电系统中，超导储能系统在必要时将能量再次送回电网；
1.2超导电容储能系统采用电化学双层结构，发展储能系统以提高脉冲功率。电解质溶液中的电荷形成双电荷层；
1.3电池能量存储系统通过电池的正极和负极提供氧化和还原，以完成充电和放电。由于电池能量存储系统选择不同的化学物质，可以构建不同类型的能量存储系统。
1.4飞轮储能系统在机械运动的作用下，在飞轮机械运动中长期储存动能，使用时将动能转化为电能。参与频率控制、调峰等工作，促进风力发电系统的发展。
2储能技术分析
风力发电系统作为能源企业发展的重要组成部分，受到高度重视。风能转换成电能后，风力发电系统需要储存产生的电能。此时，将需要能量存储技术，这将在下面详细讨论。
2.1超级电容器储能技术
利用电化学双层原理开发了储能技术，形成了超级电容储能系统。该系统能在运行过程中提供更强的脉冲功率。这样，在充电过程中，电源表面将保持在理想状态。电荷将能够有效地吸引周围电解质溶液中的异性离子，并将这些被吸引的离子附着在电极表面，形成双电荷。层。通过对超级电容储能技术的研究，发现系统所能达到的最大储能为30mj，主要用于一些峰值电能质量值的短期、大功率场合和功率场合。有效解决了电压瞬时降和瞬时干扰的问题，对保证电能储备具有重要作用。
2.2飞轮储能技术
飞轮储能技术利用电机的运动使飞轮旋转产生动能。必要时，飞轮可以通过飞轮发电，供用户使用。超导、电磁悬挂技术和大功率变流器技术使飞轮储能技术迅速发展。飞轮储能技术使能量转换损失较小，转换率可达90%以上。此外，低噪音、可持续工作、无污染、易于维护的特点也是飞轮储能技术的优点。飞轮储能系统在停止充电后也可以工作长达数十小时。目前飞轮储能技术主要用于电力系统的峰值调节和频率控制。一些发达国家的风力发电系统已经开始应用飞轮储能技术。
2.3蓄电池储能技术
电池储能系统一般由电池、交流、直流逆变器和控制装置组成。它利用电池正极和负极的氧化还原反应来放电和充电。目前，电池储能系统广泛应用于太阳能发电和风力发电系统。根据化学物质的不同，电池储能系统中的电池种类也有所不同，如硫酸钠储能电池、铅酸储能电池、锂离子储能电池、镍镉储能电池、镍金属氢储能电池、液流储能电池等。
2.4超导储能技术
超导储能技术主要使用超导体制成的线圈进行储能，尤其是在电网供电过程中。它可以有效地储存所提供的磁场能量，并在必要时将其返回网格。继续使用，这一技术被广泛应用于风力发电系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超导储能技术具有能量损耗小、能量释放速度快、灵敏度高的优点，尤其是在调节电压、频率、有源功率、无功等过程中，效果显著。而且，通过实践也证明了这一点。超导储能技术在风力发电系统中的应用对大容量和大功率能量的转换补偿具有重要的作用。它在风力发电系统中得到了广泛的应用，深受能源公司的青睐。
3风力发电系统中储能技术的具体应用
3.1碳纳米管超级电容器在风力发电系统中的应用
超级电容储能装置主要由电流收集装置、电解质、分离物和两块极板组成。通过电解槽的极化，达到储能的目的。像电池一样，超级电容储能装置在充电过程中以离子形式储存电荷。其中，碳纳米管储能装置的化学稳定性和导电性很强，机械强度高，直径比长。这种储能装置可以进行10万多次深度充电和放电循环，寿命非常长。同时，它也具有很高的可靠性。而且没有维修，非常适合风力发电系统。
3.2混合储能技术在风力发电系统中的应用
目前我国大部分风力发电系统使用电池作为储能装置，但电池储能装置的功率密度较低，使用寿命较短，维护工作量大，而且还会对环境造成污染，有必要加强循环利用工作。超级电容储能装置不需要维修，使用寿命也比较长。同时，这种储能装置的功率密度和效率都很高。因此，可以使用主动结构和被动结构。电池储能装置与超级电容储能装置连接，形成混合储能装置。
4风力发电系统中储能技术的应用前景
在上述储能技术中，泵送储能技术和压缩空气储能技术适用于电网调峰；小型储能系统可采用电池储能技术；超级电容储能技术适用于电动车储能和混合储能系统，超导电磁储能技术和飞轮储能技术更适用于电能质量保护和电网储能。
各种储能技术的成本是风力发电系统应用中最重要的问题。能源转换的效率和储能技术的成本是今后将储能技术应用于风力发电系统的研究重点。随着风力发电系统的不断发展，各种储能技术逐渐完善，风力发电系统的应用前景将越来越广阔。影响储能技术在风力发电系统中应用的因素主要有成树成都市、储能技术的成本、应用条件等，而风力发电系统储存能源的前提是具有管理电能质量的能力。能够稳定风电场输出电压的储能技术包括超导储能技术、硫钠电池储能技术、液流储能技术、超电容储能技术、飞轮储能技术等。当外部电网出现故障时，这些储能技术可以提供稳定的电压，确保电网及时正常运行。
目前，国外的一些先进国家已经开始研究将多种储能技术混合使用的经济型储能系统应用于风力发电系统中，比如利用超导电容储能、蓄电池储能、飞轮储能等系统组成混合式储能系统，不仅可以实现电能质量的管理，还能兼顾系统经济型的原则，是风力发电系统中最为经济可行的储能技术方案。
结束语
综上所述，能源公司作为电力能源开发的重要机构之一，应该重视风力发电系统的研发，以确保为人们创造更多的电能。他们应该不断使用先进的储能技术来储存已开发的电能，并将其应用于适当的场合，为人们提供可靠的电能。当然，结合以上分析，我们也发现由于储能技术的多样化，因此，在应用储能技术的过程中，风力发电系统应该结合自身实际情况选择合理的储能技术，实现能源公司的长期发展。
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论文作者:汤光学
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/29
标签：储能论文; 技术论文; 系统论文; 风力发电论文; 飞轮论文; 超导论文; 电池论文; 《防护工程》2019年第4期论文;