引言

随着全球变暖和极端气候的频繁发生，环境保护迫在眉睫。全球能源危机使中国加强了对新能源领域的研究。风能、太阳能等新能源在中国保持着长期的增长趋势，并广泛应用于电力系统中。但在实际使用过程中，新能源发电机组间歇性高，发电时间受气候、自然环境等客观条件影响，随机性强。电力系统的稳定供电需要保证能源的可控性和可调性。储能技术的应用可以快速储存高峰发电期的电能或将电能发送到电网的负荷区域，提高电能的利用效率。在我国电力系统建设过程中，需要进一步加强储能技术的研究和应用。

1储能技术在新能源电力系统中的应用意义

在新能源电力系统中，新能源的开发利用主要集中在风能发电和太阳能光伏发电上。与传统化石能源相比，新能源的应用可以带动储能技术的创新[1]。新能源凭借其清洁可再生的优势，可以满足可持续发展理念的要求。储能技术在新能源电力系统中的应用意义体现在以下几个方面。(1)可提高新能源电力系统运行的稳定性和可靠性。由于特殊原因，用户对电力系统的突然高需求可能导致电力系统不稳定。储能技术的应用可以为电力系统提供电能补充，保证系统的可靠运行。(2)可提高系统运行的灵活性。储能技术的合理应用可以帮助电力人员更好地控制系统的运行，如通过调整储能设备来提高电能消耗或储能，充分利用储能技术的动态可控性，确保新能源电力系统在人工可控状态下运行。(3)能为新能源电力系统的普及提供良好的支撑。储能技术的应用有助于提高电力企业的经济效益。

2新能源电力系统中常见的储能技术

2.1飞轮储能技术

飞轮储能技术利用旋转风轮产生动能，通过动能转换实现电能存储。在实际应用中，电机通常驱动飞轮达到预定速度，并将电能转化为飞轮动能。如果功耗增加，飞轮的动能将驱动发电机发电。飞轮系统需要在接近真空的环境中运行，以减少摩擦和风阻造成的动能损失。它本身稳定性好，几乎不需要维护，使用寿命长。但飞轮系统能储存的能量密度很低，系统安全工作成本高，场地条件有限，通常用于电池系统的补充。

2.2相变储能技术

相变储能技术是利用相变材料的吸热和发热来储存和释放能量，释放的能量密度非常高。在新能源电力系统中，常用的相变储能技术有以下几种。(1)熔盐储热储能技术。其原理是加热无机盐，将其转化为熔融状态，然后配合热循环法实现传热储存，具有理想的传热效果。(2)冰冷储能技术。主要利用储冷介质调节能量，可以降低供电高峰时段的运行压力。(3)电储热储能技术。其基本原理是利用金属或水作为介质储存和释放热能，可以大大提高能源传输效率，操作相对简单。

2.3抽水储能技术

抽水储能技术是大规模储能技术中最成熟的一种。应用时需要选择一条河段，在上下游建水库。当负荷低时，下游水库中的水会借助抽水设备输送到上游水库。负荷高峰时，利用上游水库中的水发电，其能量转换效率为70%～75%。抽水储能技术的实际应用将受到水库建设周期、水库选址等条件的影响，难以推广。据相关统计，目前全球抽水储能总装机容量约9万千瓦，约占全球总装机容量的3%。

2.4压缩空气储能技术

压缩空气储能技术可以大规模推广应用。当电网处于负荷低谷时，可以借助空气压缩机储存过剩的电能，然后在电网高峰期释放储存的电能，满足用户的用电需求。压缩空气储能技术在实际应用中响应速度好，能量释放频率高，使用寿命长，可实现能源的高效转化，转化效率可达75%以上。压缩空气储能技术常用于备用电源或电力系统调峰。需要注意的是，该技术在应用中会受到地形环境和地质结构的影响。

2.5其他储能技术

(1)蓄电池储能技术。电池包括铅酸电池、液流电池、离子电池等。在实际应用中，电池通常以电池组的形式出现，可以提高电池容量，降低应用成本。新能源电力系统的发电效果受气候和环境因素的影响，发电功率具有一定的随机性，需要借助蓄电池储能技术储存电能，以确保系统供电的稳定。(2)超级电容储能技术。超级电容储能技术可以提供强大的脉冲功率，电机表面在充电过程中处于理想状态。电荷吸引电解质溶液中的异性离子，使其吸附在电极表面，形成双层电容。在新能源电力系统中，超级电容储能技术一般应用于大功率负载的稳定性，以确保电力系统在瞬态干扰下具有良好的供电能力。(3)超导储能技术。超导储能技术的基本原理是利用超导体构建线圈来储存磁场能量。在功率输送过程中，不需要转换能源形式，电容量大，响应速度快，转换效率高，能够满足功率补偿和频率调节的实际需要。

储能技术在新能源电力系统中的具体应用

3.1应用于风力发电系统中

风力发电系统是新能源电力系统最具代表性的形式。其原理简单，发展时间长，技术成熟，应用广泛。结合科学的储能技术，可以有效提高能源利用效果，保证电力系统的整体稳定可靠运行，优化系统的无功功率。相关仿真结果表明，飞轮储能技术可以在风力发电系统故障时保持系统稳定，面对风速干扰时保持稳定的风场输出，进而改善风力发电系统的输出状态，保证电力的灵活输出。风力发电系统运行中需要解决的一个关键问题是电能频率的稳定性，也可以通过应用储能技术来解决。系统负荷可根据系统负荷的动态变化和储能设施的充放电来调节，保持系统频率的整体稳定性。

3.2应用于光伏发电系统中

在新能源电力系统中，光伏发电系统是一种相对新颖的模式，可以作为主电网的补充。但在实践中，光伏发电系统存在瞬时功率稳定性差的问题，导致实际应用效果不理想。在这方面，可以科学应用储能技术，确保光伏并网系统功率的稳定性，提高并网效果。无源并联储能可以发挥储能技术在稳定负载功率方面的作用，控制系统脉冲，确保电池能够实现正常充放电，保持电流的稳定性和平稳性。

结束语

总之，在新能源电力系统的发展中，储能技术的应用是保证电力系统稳定可靠运行的关键。技术人员应加强对储能技术的研究，利用先进的技术、设备和材料，实现电力系统中过剩电能的高效储存，为峰值调整和故障响应提供良好的支持。储能技术的合理应用可以保证新能源电力系统的运行效果，满足社会用电需求，满足可持续发展理念的要求，实现资源、经济和社会的协调。