新能源设备管理与技术创新研究

王文斌

摘要：在我国社会经济和科学技术不断发展的背景下，我国电力行业得到进一步发展，电力企业拥有的清洁能源不污染环境，保证了相关工作的整体效率，但由于其不稳定性，无法保证电力系统的稳定运行。在我国发展现状下，应分析和完善新能源体系，提高储能技术水平，促进能源产业的全面发展。

关键词：新能源；储能技术；策略

引言

随着当今社会经济的不断发展，人们在生产和生活中对能源的需求越来越大，能源危机、环境污染等问题越来越受到人们的重视。为了有效应对这些挑战，电力行业不断探索和应用新能源系统技术。只有合理应用新能源系统的储能技术，才能有效解决我国严重的能源短缺问题，保证电力系统的安全稳定运行，进一步提高电力系统的电能质量。

1储能技术概述

储能的目的就是将多余的能量通过特定的方式储存起来，并且在需要的时候将能量重新释放。储能技术按照储能形式大致可分为以下几种：（1）物理储能，包括抽水蓄能、重力储能、压缩空气储能、飞轮储能等；（2）化学储能，包括电化学储能，和以氢能和氨能等为代表的热化学储能；（3）电磁储能，超导磁储能等；（4）热储能，包括蓄热储能、液态空气储能、热机械储能等。储能方式的不同不仅体现在其运行方式上，还体现在其独特的适用范围和工程特性等方面。因此，各种储能方式的选取要综合考虑用户需求、当地的自然及社会条件等因素，以选出最适用的储能方式。

2新能源电力系统中的储能技术

2.1抽水储能

抽水蓄能具备了储量面积大、成本低、操作灵活的特性。但是，值得注意的是，该种储量方法要求巨量的自然资源，而且由于液体水能本身就比较易挥发，又要求巨大的功率，所以实际的容量转换率也只有70%左右。另外，由于水文地质条件、自然资源环境和多种物理地质原因使厂址的选定更加复杂，也成为制约厂址选定的重要原因。虽然包括海水抽水蓄能新技术在内的各类抽水蓄能方法都在实际运用中起到了很大作用，各有其自身的优越性与特色，实际应用中可根据自然环境条件来进行选择。由于抽水蓄能的特点，抽水蓄能在降低事故储备和降低系统顶部起着非常重要的作用。在电力系统的发展中，泵送蓄能发挥了日益广泛的功能，但并不仅限于蓄能发电，而且还在应急储备中发挥了日益巨大的功能。抽水蓄能技术在电力系统中的应用可以实现静态和动态的结合，具有广泛的应用前景。

2.2飞轮储能

现阶段的飞轮储能体系，更适用于机械能及电能间的互相转换。在进行配置飞轮储能体系期间，需全面检查及验证轴承支撑体系、功率转换器、紧急备用轴承及其他相应辅助设备的质量及性能。借助飞轮储能技术，工作人员及部门可迅速取得相关的供配电及传送数据。飞轮储能体系的整体利用率高达90%。它也是一种储能技术方案，广泛应用于对供电和配电有强烈需求的城市和地区。然而，在应用飞轮储能系统时，有必要详细计算摩擦系数的变化规律以及相关轴承峰值和谷值的负载变化。运用飞轮储能体系期间，需全面借助各类物理工作机理及机械技能来保障电能转换装置的正常运转。

2.3相变储能

相变储能主要利用热能作为储放电环境。这种储能技术可以实现高密度的储能，而不需要太复杂的设备。相变储能技术主要包括冰储能、电储能和熔盐储能。在蓄冰技术方面，蓄冰环境融化时需要利用蓄冷能力蓄冰，蓄冰环境冻结时需要释放蓄冷能力。冰蓄冷技术具有明显的优势，不仅提高了制冷设备的效率，而且大大减少了设备的体积。电蓄热技术主要利用金属或水来储存热能。但无论使用何种环境，该技术都具有成本低、维护方便的特点。以金属储热为例，这种方式以金属为介质实现对热能的储存与释放。在金属液化过程中实现热能的储存，在金属固化的过程中实现热能的释放。由于该技术以金属为环境，金属的高导热率可以大大提高能量转换率。在熔盐蓄热技术中，无机盐主要作为无机盐的加热介质，将无机盐的凝固状态转变为熔融状态，实现储能。该技术传热能力强，应用成本低，腐蚀性低，应用效果好。

2.4电化学储能

电化学储能的种类很多，如锂离子电池、铅酸电池、液流电池、超级电容器等，不同的电化学储能方式具有不同的特点。（1）超级电容是一种介于传统电容器和充电电池之间的新型储能方式，它既有传统电容充放电快速的特点，又具有电池储能的功能。与传统的电池储能相比，它具有功率密度大、循环寿命长、工作温度范围广、运维成本低等优点，应用前景较为广阔。（2）锂离子电池在新能源汽车和电子元件领域已经有着较为成熟的应用，在电网方面的应用主要是火电机组辅助调频服务，该服务近些年来需求旺盛、发展势头明显，未来也将会在此服务的基础上进行辅助调峰的应用。（3）铅酸电池的发展历史悠久、制作工艺成熟、成本低廉，但是使用寿命短、废弃物污染严重等缺点十分明显。在注重节能环保的今天，铅酸电池已经逐渐被其他电化学技术所替代。（4）液流电池是一种将活性物质和电池主体分开的新型电池，电池结构仅仅作为反应物质发生反应的场所。液流电池是一种适用于中大型储能方案的电化学储能技术，但是目前电解液、隔膜、极板等部件的制作成本较高，应用规模较小。不同电池类型适用于不同的场景，在电力系统、航空航天、汽车等需要高响应速率、高能量密度的场景中，锂离子电池、钠离子电池等具有较大优势；在新能源储能等需要长时间、大规模能量储存的场景中，液流电池等则具有较大优势。

2.5电磁储能

超级电容器储能比超导磁储能的效率低，基本保持在75%左右。它兼有蓄电池储能和电容储能的特点。这种能量的储存的依据是双电层原理。以超级电容器储能工艺为基础的存储能量应用，整个存储放电过程中有着良好的可逆性，重复次数能够到达10万次以上。与常规电器皿相比，超级电容器具有温度阈值较宽、安全和稳定性更高等优势。也同样拥有了常规电容器所具有的优点。超级电容器储能技术还具有循环寿命长以及电容器响应快的特点，和蓄电池技术相结合，不但大大提高了蓄电池的充放电效能，也同样增长了蓄电池的性能。而且超级电容器与蓄电池的结合，在风电场中也获得了较普遍的使用，以更好地控制风能的波动。也因此，在应用超级电容储能技术时，应与蓄电池相结合，使其效果更加显著。

3推动储能技术创新发展的注意事项

（1）开展集成化与模块化储能之路。随着智能技术的飞速发展，集成化和模块化已成为智能设备发展的主要趋势，这对储能技术的发展也有很大的帮助。此外，加快储能系统的集成化、模块化研发，提高系统控制效率，使能源互联网的运行更加安全、经济、稳定，是当前的一项战略任务。（2）科学规划及布局大容量储能。能源互联网的初心在于提升清洁能源的效率，这需要大容量存储技术的支持。在实际工作中，应对现有的储能技术进行改进和优化，以提高效率和降低成本。此外，应做好大容量储能的总体规划和布局，并考虑用户、发电和配电网络的各种因素，科学分配容量。

结语

总之，在新能源系统的应用和发展中，科学应用储能技术是保证供电效率的关键。加强储能技术研究，利用储能材料、设备和技术，实现新能源系统的高效储能，为电力系统提供稳定的能源供应。只有这样，才能有效地保证新能源在电力系统中的应用效果，实现发电的节能环保，满足电力系统的实际需要。促进资源、环境和社会经济的可持续发展。

参考文献

[1]靳一奇.储能参与含新能源发电系统调峰配置方式综述[J].电子技术与软件工程,2021(2):220-222.

[2]刘波.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].现代工业经济和信息化,2021,10(5):51-52.