［摘  要］随着社会的发展，在日常生活中，对能源的需求也在不断增加，能源供需的压力逐渐增大，要想保持可持续发展的路线，亟需开发新能源以弥补当下传统能源的欠缺。目前，我国的能源体系结构也在不断完善和优化，现如今传统能源和一些新能源都已经投入使用，相较传统能源，新能源发电具有不稳定性、随机性、间歇性等特点，为保证新能源供电的稳定性，现一般考虑给新能源发电配置一定规模的储能设备。文章结合当下新能源的一些情况，对如何优化储能提出建议。

［关键词］储能技术；新能源；储能技术应用

［中图分类号］TB34　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2020）10–0194–02

1  储能技术的种类

储能技术大致可分为机械储能（飞轮储能、抽水蓄能和压缩空气储能）、电能直接存储（超级电容和超导电磁储能）、化学储能（氢和其他化学物质储能）和电化学储能（二次电流和液流电池）等四大类。

1.1  机械类储能

机械类储能应用形式有抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮蓄能。抽水蓄能是通过控制水位来进行电网低谷或高峰段储能，抽水蓄能目前主要应用于大规模发电上，它的优点是能量储存集中，技术相对成熟，响应速度快，调节能力高；压缩空气储能是将电能将空气压缩密封在矿井、储气罐或储气井中，在使用时释放空气推动汽轮机进行工作，压缩空气储能的优点是能更加合理地调控峰谷用电，并且可以充当紧急备用电源的角色；飞轮蓄能指的是利用电机带动飞轮进行旋转，在需要时切换为飞轮带动电机工作，通过这种模式，达到能量储存，这种方式一般使用在小规模储存上，并且使用的年限一般比较短。

1.2  电器类储能

电器类储能分为超导储能和电容器储能。超导储能是利用超导线圈存储电磁能量，这种储能方式由于没有进行其他形式的转换，所以在使用时能量释放非常高效；电容器储能是在电极溶液中通过电子和离子的定向排列，使其在导电时形成双电层来进行储能，这种储能方式由于受环境限制，可储存量往往较少。

1.3  电化学储能

电化学储能是指二次电池储能，利用化学元素做储能的介质，主要包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池等（如表1所示）。

目前以锂电池和铅蓄电池为主。这种储能方式的可靠性较好，使用的原材料也比较廉价，但在使用时对温度和充电电流有比较明确的要求。
 
1.4  热储能

热储能分为显热式储能和潜热式储能。显热式储能是将热能直接储存在介质中，比如在取暖时将水作为储能介质，通过用水储存热能达到储能目的；潜热式储能则需要通过相变材料，使用相变材料作为储能的介质。

2  不同储能类型的应用场景

在氢燃料储能、液流储能、钠硫储能未取得重大技术突破的情况下，电源侧、电网侧（即可再生能源并网、辅助服务）储能项目将以发展锂离子储能项目为主，用户侧将以发展铅蓄储能项目为主。电化学类储能技术成熟、价格低廉、维护简单，具有能量密度高、响应时间快、维护成本低、灵活方便等优点，成为目前适应电力系统大规模储能技术的发展方向。

电化学类储能主要包括有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等。其中，锂离子电池在循环寿命、能量密度、综合效率等方面参数较优，且在电化学储能市场占比约60%，尤其在对电池安全性与寿命要求的电网侧储能市场，锂离子电池占据绝对优势。在一些对电池安全性与寿命要求较低的用户侧（商业及民用）市场，则以价格较低的铅蓄电池为主流，液流电池与钠硫电池则由于转换效率较低，市场应用率远低于锂离子电池与铅蓄电池。

抽水蓄能、飞轮储能这两种机械类储能方式属于大规模的集中式储能，技术也相对较为成熟，可用于对电网的能量管理及调峰，这两种储能方式适合配合核电站、风力发电、大规模太阳能电站等使用。

压缩空气储能也具备调峰能力，适合大规模风场发电，但在建设时需要依托洞穴来储存空气，能量转换效率相对较低且对地理位置要求有限。

超级电容器类储能因其投资成本高、运维成本高、电介质耐压低、能量密度低等特点，目前多用于试验测试，未广泛投入使用。

在实际应用中需根据环境条件、电源特性、用户需求等多方面综合考虑确定储能形式，加强运维管理，保证储能设备长期稳定运行，提高经济性。

3  储能容量和功率的选择方法

储能电池在应用中因其具备响应迅速、控制精度高等特点，在各行各业被广泛采用，探究储能容量、功率的科学合理配置，是储能应用规划的一大重要环节。

储能容量配置一般需要综合考虑储能设备本身的特性和可靠性，在保证安全性和经济性的条件下，寻找最优质的容量配置方案。一般将容量、功率、充放电倍率、持续放电时间、响应速率、启动时间及循环次数等参数作为衡量储能设备性能的关键参数，现仅对容量和功率两个关键参数进行简述。

储能设备容量配置不宜过大，容量过大会导致一部分储能容量被搁置，降低整个储能系统的利用率和成本控制；储能设备容量配置过小，则难以满足系统运行的可靠性和稳定性。储能设备容量的选择一般遵循两个原则：一是储能装置容量必须满足运行要求；二是储能装置容量应在保持经济性的前提下，留有一定的冗余。

以新能源微电网系统为例：从用电端考虑，储能设备容量应尽可能保证局域网失电状态下，用电端核心设备一定时间内的用电保障；从发电端考虑，储能设备容量应尽可能满足新能源系统盈余电量的消纳，以减少电能损失。新能源微电网系统可以通过配置储能系统提高微电网系统的稳定性，增强微电网离网运行能力。设计中一般以储能设备成本最小化为目标，以离网下保证核心设备运行一定时间和正常工作下发电量盈余消纳为约束条件确定储能设备容量。

由于各种模式的储能原理不同，储能设备的密度、使用寿命也参差不齐。锂电池大功率放电的能力较差，而电容等功率型储能器件的则相应的能力较强、循环使用的寿命也高。因此在储能设备的形式选择和技术参数设计上需要符合科学性并兼顾经济性。

4  储能设备运维需注意事项

如今，随着各大规模的储能系统数量不断增加，人们也逐渐意识到对储能系统必须要有妥善的运行和维护计划，往往一些项目处于先销售、再运维的模式，但储能项目则不同，储能项目必须在一开始进行建设时就将运维管理考虑在内，在进行运维时需要注意以下事项：

运维巡检时应查验储能变流器结构与电气连接完整，未出现腐蚀、积灰等现象，运行时无异常噪音，散热环境良好，各器件安全警示标识完整；变流器中电抗器模块、散热器风扇自启停功能正常可用，变流器使用时间未超过规定年限，如超出使用年限应尽快更换。电池模组外观正常、不存在鼓包、变形、漏液等现象，系统主回路及其他各回路连接可靠，储能电池绝缘电阻正常，集电柜内烟雾探测器、温度探测器正常可用，电池管理系统可正常监控温度、电压等参数。

储能运维应具备维护使用的工具，并列有必备项维护清单、维护专用设备清单、运维人员安全运维防护清单等，运维时进行记录；储能设备的易耗损配件应做好备件处理，并且记录清单，及时补充配件；储能设备运维后，应及时记录运维日志，详细描述故障原因、持续时间、解决方案等,以便之后有迹可循；严格按照储能设备要求的运维周期进行运维，一般情况下以月为单位；定期检查接地防雷系统装置，查验连接是否稳固，配器件性能是否完好，电池接地系统结构连接是否可靠，支架、集装箱房、金属表面铠装等是否可靠；消防定期检查测试系统，确保消防灭火设施完好，符合相关标准；定期对辅助电源进行检查，在发生意外情况时保证辅助电源正常作业，当系统关键配件进行升级或更换时，需要提前对电池管理系统各项功能进行完整测试，确保替换配件后系统稳定运行。

5  储能设备的应用展望

储能技术在各个领域的应用是发展的必然趋势，储能设备的发展可以促进经济的快速发展，各种能源可以进行大量应用，在传统能源消耗量巨大的背景下，一些新能源也应运而生并投入使用，如何规模化利用新能源，离不开储能设备的作用。另外传统的供电方式大多为集中式供电，该方式灵活性较差并且容易产生雪崩式连锁反应，很可能导致大面积供电故障。如今一些地区逐渐引入了分布式储能方式，在一定程度上解决了连锁反应带来的影响，这种方式需要储能设备的大力支持，以增加储能设备的方式来保障整个供电系统的灵活性和稳定性。

储能设备的应用有利于生态环境保护工作的开展。近几年大气污染防治是生态环境投入较大的一方面，而汽车产生的尾气也越来越被人们重视，一些地区甚至开始实施交通管制，来减少尾气排放带来的大气污染。另一方面在“绿色出行”的理念的倡导下，电力驱动运载工具也逐渐开始应用，从能源的特性来看，将热机和蓄电池这两种动力源相结合，可产生混合动力，在该系统中储能装置肩负着重大责任，在之后还需提高储能设备的充电效率及续航能力，以便更好地应用于交通运输行业。

随着储能设备的应用越来越广，对其密度和容量的研究已经在相关领域引起了高度重视，在今后也将成为重要的研究课题。在储能技术的应用中，亟需解决的是如何快速、灵活、高效地进行低成本能量转换，通过各种形式的能量转换使储能设备性能更强。不同形式的储能技术各有优缺点，必须根据实际要求进行应用，充分发挥储能设备效能，另外还需积极开发多元复合型纯设备，使其横向使用面更为宽广。

6  结语

储能技术在更多的领域中应用是未来发展的必然趋势，所以我们要加大研究力度，不断提高储能设备的产品质量和技术水平，以便更好地迎接新能源领域面临的问题，更好地促进我国经济水平持续稳定的发展。

参考文献

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[4]马建新.新能源电力系统中的储能技术探讨[J].电子技术与软件工程，2016（11）：244. ［Abstract］With the development of society, in daily life, the demand for energy is also increasing, and the pressure of energy supply and demand is increasing gradually. In order to maintain the sustainable development route, it is necessary to develop new energy to make up for the lack of current traditional energy. At present, China’s energy system structure is also constantly improving and optimizing. Now, traditional energy and some new energy have been put into use. Compared with traditional energy, new energy power generation has the characteristics of instability, randomness and intermittence. In order to ensure the stability of new energy power supply,it is generally considered to confi gure a certain scale of energy storage equipment for new energy power generation. In this paper, new Some suggestions on how to optimize energy storage are put forward.

［Keywords］energy storage technology; new energy; application of energy storage technology