储能技术与能源互联网

储能技术在能源互联网中的应用 能源互联网是一种在现有配电网基础上通过先进的电力电子技术和信息技术，融合了大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置，能够实现能量和信息流动的新型高效电网结构。它是以可再生能源发电为基础构建的能源互联网络，通过智能能量管理系统实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源的接入。可再生能源是能源互联网的主要能量供应来源。可再生能源发电具有间歇性、波动性, 其大规模接人对电网的稳定性产生冲击, 从而促使传统的能源网络转型为能源互联网。能源互联网关注如何将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来, 而传统电网更关注如何将这些要素“ 接进来” 。储能装置是能源互联网系统中重要的组成部分, 已被视为电网运行过程中“ 采一发一输一配一用一储” 六大环节中的重要组成部分。系统中引入储能环节后, 可以有效地实现需求侧管理、消除昼夜间峰谷差、平滑负荷, 不仅可以更有效地利用电力设备，降低供电成本, 还可以促进可再生能源的应用,也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。储能技术的应用必将在传统的电力系统设计、规划、调度、控制等方面带来重大变革。 储能装置是能源互联网系统中重要的组成部分，其主要作用在3 个方面。（1） 改善电能质量，维持系统稳定。应用储能装置是改善发电机输出电压和频率质量的有效途径，同时增加了分布式发电机组与电网并网运行时的可靠性。可靠的分布式发电单元与储能装置的结合是解决诸如电压跌落、涌流和瞬时供电中断等动态电能质量问题的有效手段之一。（2） 在分布式发电装置不能正常工作时向用户提供电力。在一些特殊情况下，如太阳能发电的夜间，风力发电无风时，储能装置能够起到过渡的作用，持续向用户供电。（3）提高分布式发电单元拥有者的经济效益。在电力市场的环境下，分布式发电单元与电网并网运行，有了足够的储存电力，分布式发电单元成为可调度的机组单元，发电单元拥有者可以根据不同情况向电力公司卖电，提供调峰和紧急功率支持等服务，获取最大的经济效益。 先进储能技术包括压缩空气储能、飞轮储能、电池储能、超导储能、超级电容器储能、冰蓄冷热、氢存储、P2G 等储能技术；从物理形态上讲，包括可用于大电网调峰、调频辅助服务的储能装备，也包括用于家庭、楼宇、园区级的储能模块。风电、光伏等可再生能源发电设备的输出功率会随环境因素变化，储能装置可以及时地进行能量的储存和释放，保证供电的持续性和可靠性。超导储能和超级电容储能系统能有效改善风电输出功率及系统的频率波动；通过对飞轮储能系统的充放电控制，实现平滑风电输出功率、参与电网频率控制的双重目标；压缩空气储能是一项能够实现大规模和长时间电能存储的储能技术之一。 储能技术及新型节能材料在电力系统中的广泛应用将在发、输、配、用电的各个环节给传统电力系统带来根本性的影响，是电工技术研发的重点方向。储能技术在电力系统中的应用主要可分三类: 第一类用于U P S、改善电能质量和提高系统稳定性, 其响应时间为毫秒至秒级; 第二类为电源的备用切换, 其响应时间为秒至分钟级, 要求保证供电电源转换时电能供应中断时间尽可能地短； 第三类用于能源管理 , 其响应时间为分钟至小时级, 一般为适应负荷调节的需要, 也可用于孤立系统的电压和频率的调节。 未来储能技术的研发方向主要包括以下几点，（1）以可再生能源系统应用为切入点, 开发全钒液流和锉离子电池储能系统, 逐步替代铅酸电池系统, 为区域电网平滑负荷、提高配电网供电可靠性、U P s 等应用奠定基础。（2） 加快建设G W 级抽水蓄能混合式电站, 满足大电网调峰和紧急事故备用的现实需要。（3）开发大容量超级电容储能系统, 配合其他储能技术, 实现多类型储能技术的优势互补。 在能源互联网中, 储能发挥着降低可再生能源不稳定性的重要作用, 为了有效弥补这种波动性, 需要有良好的经济性和长寿命的大容量储能。可再生能源在我国未来的能源结构中将占有极其重要的位置, 研发高效储能装置及其配套设备, 与风电/ 光伏发电机组容量相匹配, 支持充放电状态的迅速切换, 确保并网系统的安全稳定已成为可再生能源充分利用的关键。通过研究和探索, 将不同容量的储能系统卓有成效地应用于电力系统发、输、变、配、用电各个环节, 将全面提升我国电力系统的运行效率、可靠性、电能质量和资产价值。参考文献：1侯朝勇. 储能技术在能源互联网中的应用C/ 2013学术前沿论丛. 2013.2慈松. 能量信息化和互联网化管控技术及其在分布式电池储能系统中的应用J. 中国电机工程学报, 2015.3慈松, 李宏佳, 陈鑫,等. 能源互联网重要基础支撑:分布式储能技术的探索与实践J. 中国科学：信息科学, 2014, 06期(6):762-773.4查亚兵, 张涛, 黄卓,等. 能源互联网关键技术分析J. 中国科学：信息科学, 2014, 06期(6):702-713.5崔文静. 能源互联网J. 电气时代, 2012, 10期(10):11-11.6李建林, 田立亭, 李春来. 储能联合可再生能源分布式并网发电关键技术J. 电气应用, 2015.7荆平, 徐桂芝, 赵波,等. 面向全球能源互联网的大容量储能技术J. 智能电网, 2015.8李建林, 田立亭, 李春来. 储能联合可再生能源分布式并网发电关键技术J. 电气应用, 2015.9郑春满, 李宇杰, 刘勇,等. 基于能源互联网背景的储能二次电池技术发展分析J. 国防科技, 2014, 03期:14-19.10田世明, 栾文鹏, 张东霞,等. 能源