摘要：储能技术在电力系统中的应用不仅仅实现了电能的储存，同时解决的传统电能即发即用的特点，还有效解决了传统输电系统中高峰输电的问题。但是储能技术在电力系统中仍有很多问题亟待解决，很多技术依然在实验阶段，发展前景尚不明确。不仅如此在我国储能技术的研究与实现中还需要大量的资金成本，也没有相对完善的市场机制，这就需要更多的专业技术人才与更大的资金投入于储能技术的研究，进一步加深研究的同时应合理规划用电方式并应用储能技术，为国家生产提供更为坚实的后备力量，最大程度上实现智能电网的经济价值。本文对储能技术在电力系统中的研究进展进行了探讨。
关键词：储能技术；电力系统；研究；进展
储能技术能够实现电能的储存，突破了传统电能即发即用的特点，能够解决传统发电不能解决的诸多问题。而随着社会经济的快速发展，储能技术已在新能源发电等诸多方面得到了广泛的应用，有效促进了智能电网的发展，提高了电网供电质量。
1电力储能类型
电力储能类型最主要有两类：①直接储能；②间接储能，其中的直接储能就是将电能利用磁场以及电场的方式储存起来，超导磁储能、超级电容器都属于直接储能，而间接储能就是利用一些化学能、机械能的方式将电能储存起来，化学电池、燃料电池、抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能这些采用的都是间接储能的方式。超导磁储能就是将超导体电阻为零的特点加以利用制成储能的装置，这一储能装置能够实现长时间的无损耗储能，能量的耗损率很低。超级电容器的内部不发生化学变化，因此充放电的过程是非常好的可逆性，这一装置能够实现极其高的点功率密度。压缩空气储能技术是利用空气的压缩进行的电能的储存，这一技术能够实现长时间、耗损率低、成本低的电能储存，这一技术能够让大规模的新能源发电中的输出问题得到解决。电化学储能在储能技术中是最有潜力的一种技术，其中电池储能能够让不用能量、不同功率的情况下进行低消耗的储能，这一技术最常使用在电力系统分散出的小容量地点，具有商业化发展的前景。在现在的蓄电池储能技术中铅酸电池是使用最为频繁的，这是因为铅酸电池的价格低、使用寿命长并且也安全。锂电池则是循环利用率比较高的一种，锂电池项目更是在我国的发展计划中成为重点研究的一种。
2电力系统中储能技术的研究
2.1电磁场储能技术
电磁场储能技术又可细分为:超导磁储能系统、超级电容器储能系统和熔融盐续热储能系统。这三者系统不同于常见的储能系统，目前对其的实用技术仍然不成熟，存在很多技术性的问题需要解决，且由于成本、自然因素等各方面的限制，对其的应用研究也受到制约，不如机械储能技术应用的广泛。要使电磁场储能技术能够大量的投入电力系统的运行需要大量人力财力的堆积，目前来说比较困难。
2.2飞轮储能技术
近些年来，随着新能源的不断发展，风力发电的发展也是非常迅速的，提供者大量的清洁能源，而飞轮储能技术也是风力发电所主要采用的储能技术。当然就目前风力发电的电量相对于用电量来看只占很小的比重，随着日后风力发电厂的数量越来越多，风力发电技术的也会不断进步。
飞轮储能是利用飞轮的运动来储能的。由于风力发电的每个电机所产生的电能都非常小，并且存在着间歇性，所以产生的微小电能是无法进入到电网中的，因此就需要飞轮储存技术将产生的电能储存在安装在风机系统中的飞轮储存系统，只有当电能被储存在到一定的量时才能进入电网。飞轮储存技术保证了电网的稳定运行。飞轮储能技术在风力发电的过程中，保证了其正常的运行，同时也降低了系统的故障率。其缺点是这种技术储能密度非常低，且自放电率也非常高;这种技术的优点是飞轮储能的效率高且低碳环保，符合可持续发展的概念。
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2.3抽水储能技术
抽水储能技术则是利用水资源的重力势能进行存储转化，在电网低负荷时将水资源从低水池抽入于高水池，将电能转化成重力势能，而在电网高负荷时释放高水池的蓄水利用重力势能进行发电。整个储能过程可以简化成能量的转化：电能转化为势能，而势能又转化成电能，通过往复循环实现电力系统中的能量储存。一般情况下抽水储能的释放时间为几个小时到几天不等，综合利用率高，在电力系统调峰填谷的情况下应用程度高。这种储能技术有效利用自然能源，缓解高峰用电压力。但是该技术对于电力系统基础设施的建设要求较高，需要合理设计解决储水问题，并且还要保障与实际需求量吻合的抽水量。
2.4压缩空气储能技术
压缩空气储能技术利用报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞或者新建储气井等环境在电网低负荷情况下将电能转化为压缩的空气势能，而在电网高负荷情况下利用压缩的空气势能发电转化为电能的一种储能技术，同样主要应用于电力系统的调峰填谷情况下。因为压缩的空气具有较强的势能，因此该技术对于空气压缩设备的要求十分严苛，所以在使用前期对于储能设备需要进行全方位的安全检查，避免安全隐患，杜绝事故发生。
2.5超级电容器储能技术
超级电容器储能技术是依据电化学双层理论研发总结的技术，主要依据于吸附电解质溶液中异性离子，在电极表面生成双层电荷而实现充电目的。该技术中的核心元件为电极，整个装置实现储能技术绝大部分依赖于电极分离吸附离子的能力，面积越大的存储电荷分离出密度更高的电荷也就形成了更大容量的电容。该技术具备寿命长、功率大、节能环保的特性，因此通常应用于时间短、功率大，负载平滑和电能质量峰值功率的场合。
3储能技术的研究进展
新能源应用是当前能源应用的重点内容，如何对其进行有效的储存要牢牢依靠储能技术的发展，下述是对储能技术各部分发展前景的分析探究:
(1)储能技术的应用趋势。如今，传统能源逐渐枯竭，且对环境破坏巨大，导致新能源已逐渐取代了传统能源的位置。同时，对于风能、太阳能等此类新型的可再生清洁能源的储存也成为了电力行业关注的焦点，所以对储能技术的应用将不断扩大，储能技术的应用和发展将不会停止，它将接纳更多的可再生能源，不断优化电力系统的发电效益与能力。
(2)储能技术的技术水平。储能技术的水平是否能过关决定着该技术是都能够被广泛的应用及推广。其中系统的转换效率和设备的使用寿命是两大关键，关系着储能系统的运行总成本。目前，机械储能技术和电磁场储能技术在这两部门内容中都具有较高的水平，但如何同时对两者进行提升，是现在仍然在不断研究发掘的一项内容。其次，在具体应用中储能设备的体积和质量也是一个应该考虑的因素，在什么样的场合和环境下使用哪一种储能技术正处于不断精进的过程中。总之，储能技术的水平正不断提高，前景良好。
(3)储能技术的经济成本。就目前而言，单看储能技术成本的结果，并无法满足商业化应用的需求。它不仅要计算配套的储能设施的成本，还要考虑在大规模储能技术应用下的维护成本。为了使储能技术更具有经济效益，储能技术应该不断研究提升，能够具备大幅降价的空间，避免影响其大范围的推广。当然，不同的储能技术有其不同的优势和适用范围，如何做到降低最大的成本实现最高的效益，是目前是一个需要探索和思考的问题。
总而言之，储能技术在电力系统中的应用不仅仅实现了电能的储存，同时解决的传统电能即发即用的特点，还有效解决了传统输电系统中高峰输电的问题。国家电力单位，在实际工程中应用新能源时，仍需要不断深入研究蓄能技术，保证新能源电力系统运行的稳定性，从而推动电力企业健康可持续发展。
参考文献
[1]马媛，刘长渤，冯炜炜.新能源利用与储能方式讨论[J].山东工业技术.2018(16)
[2]杨超.储能技术在电力系统中的应用[J].通信电源技术.2018(03)
论文作者:曹小玲1,周锐2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签：储能论文; 技术论文; 电能论文; 势能论文; 电力系统论文; 飞轮论文; 电网论文; 《电力设备》2019年第4期论文;