引言
现阶段最为经济且行得通的应用道路和方向，正是强化新能源和储能技术的结合。以有条件应用太阳能、风能等可再生能源的现实场景为例，如针对独立住宅，居家环境可使用太阳能、风能等转存储电能供电，电力除用于家用照明和电器使用外，储能还可以向以锂电池等驱动的汽车输电，实现电动汽车的应用。目前,储能已逐渐被各国所应用,以促进“碳中和”目标的实现。而新型储能技术将有效提高风、光等可再生能源的消纳水平,是促进可再生能源替代传统能源的重要技术。尽管受到了新一轮疫情和供给不足的双重影响,全球新型储能市场仍继续快速发展。
1.为新能源发电大规模使用创造条件
风能和太阳能都是当前新能源发电系统中的一个重要的组成部分，并且这两项能源也是在寻找新能源的主要路径，新能源具有的优势是传统化石能源所不具备的，并且与传统化石能源相比，这些可再生能源来源于自然条件，并且有着波动性和间歇性的特点，对这些能源进行大规模的使用，对于电网的安全稳定运行会带来一定的影响。在“双碳”目标的指引下，以风光发电为代表的新能源装机规模快速扩容。由于太阳光照及风力变化的天然不稳定性，原有能源结构中供给端的可控性将持续下降，如何满足不断快速增长的新能源电力消纳需求迫在眉睫，发电侧的大型储能配备成为能源结构转型带来的刚需型成长赛道。所以必须要重视储能技术的使用，这也是能够实现对可再生能源进行大规模使用的必要条件，采用储能技术可以减少新能源在发电中的波动性和间歇性，有效避免对电网造成的冲击等不利影响。所以在新能源电力系统的发展过程中，使用储能技术是能够保证大规模并网的重要条件。
2.储能技术的种类
2.1混合储能系统
混合储能系统是由储能电池和大容量的储存体系相互结合而成的新型储能系统，因为储能电池在技术方面与大容量体系的储存系统之间具有一定的互补性，通过对这二者进行有效结合，对于电网系统而言，是能够提高其整体运行效率的重要手段。根据当前的实际发展情况来看，因为储能电池系统本身还有很多不完善的地方存在着问题，对于电网的整体运行会起到一些不良影响，比如电池密度大，使用寿命短等问题。这些问题的存在都是无法满足当前实际电能需求的重要内容，但是根据大容量系统进行调查来看，因为其具备着密度的寿命长的特点，能够实现对储能电池系统的有效弥补，将二者进行有效融合，能够起到优势互补的作用。
2.2相变储能技术
相变储能技术在目前的新能源电力系统中是一种新型储能技术，该技术主要是借助于相变材料来实现热量的吸附或释放，以此来达到良好的储能效果。具体应用中，其主要的优势包括能量密度高、装置简单、使用便捷等。电储能技术和熔融盐储能技术是目前最为常用的相变储能技术。其中，电储能技术主要通过水储热以及金属储热的方式来实现，水储热技术，就是将水用作介质来进行热能储存，此种方法不仅便于维修，且投入的成本也比较低；金属储热技术就是将金属用作储热介质，借助于金属的固液交换来进行势能储存与释放，其主要优点是导热系数高、储能温度高。熔融盐储能技术是先对固态无机盐进行加热，使其达到熔融状态，然后再通过热循环的方式来进行传热储能，其主要优点是导热系数低、传热性能好、适用温度范围大、价格低廉等。超导储能(superconducting magneticen ergy storage,SMES)把电能保存于通过电流所形成的磁场内的储能设备中。该装置能恒定且几乎无损地保存能量，回转率可达95%；所储备的电磁能无中间转换部分，响应速率可达毫秒级，且可反复充放电、储能密度高；此外，能与系统实现快速且高效的四象限有无功转换，从而保证电力体系的稳定能力。现有的超导储能型电网变流器包含电流型和电压型，而电压型变流器技术(voltage source converter ,VSC)的可靠度与实用性均优于电流型ＳＭＥＳ技术。超导储能装置通过电压型变流器并入微网，ＶＳＣ模块可完成超导储能装置的有功与无功并向流动。
3.新能源电力系统储能技术应用分析
3.1储能技术在风能电力系统中的应用
新能源电力系统的稳定运行与技术、设备和人员有着直接的关系，只有在执行任务时能够确保对瞬时功率进行有效的控制，才能确保电力系统的稳定运行，所以相关企业经常会借助各种技术手段，确保新能源电能瞬时功率的平稳性，并且以这种方式能够有效避免在运行过程中系统出现波动的问题，因为风能电力系统具有控制难度较大的特点，所以为了能够使其作用得到稳定，还会还需要结合储能技术对不稳定的能源进行转化，将其转化为稳定输出的能源。在实际应用过程中，因为传统的储能技术在风能系统中取得的效果不够明显，通常会选择超导储能技术对其中产生的风险进行规避，进而能使整体运行系统的稳定性能够得到保障，所以在对这一技术使用的过程中一定要注重合理性，并且这一技术的使用，对于工作人员也提供了帮助，能够保障在系统发生故障时可以快速定位，对于风电场的稳定运行也给予了一定的保障。
3.2在光伏发电系统中的应用
在储能技术的具体应用中，为实现光伏发电系统运行效果的良好保障，还需要对SVG调压技术加以合理应用。在光伏发电站的运行过程中，电压因素将会对其运行状态和运行效果产生直接的影响作用，而通过SVG技术中的恒电压以及恒功率调节等技术，便可达到良好的调压效果。比如，可通过恒功率技术对光伏发电站的日常运行状态加以控制，将系统动态变化作为依据，通过无功补偿的方式来进行调整。但是如果光伏发电系统中的实际电压值比额定电压值高，恒功率控制技术便无法使其电压调整需求得以良好满足，此时就需要通过恒电压模式来实现系统电压的控制。同时，在光伏发电系统中的电位长时间处在高压状态时，在电力因素的影响作用下，应用到其中的储能电池性能也会逐渐下降，这就是PID效应。而在温度和湿度都比较高的条件下，PID效应将会进一步加剧。为防止此类情况对储能电池的不良影响，在储能电池的制造和安装中，需确保其密封性能足够好。通过这样的方式，才可以有效降低或避免PID效应对光伏发电系统储能电池的不良影响，在确保储能电池使用效果、延长其使用寿命的同时实现储能技术优势的充分发挥。
4.储能创新未来发展
在面临电网调峰、电网平衡、电网安全等诸多问题的同时,单一电厂的储能模式已无法满足电网的需求,而整合电网侧、电源侧、用户侧三个方面资源的储能电站,推动源网荷各端储能能力全面释放的共享储能为当前困局的破解带来了希望。目前,提升储能的共享性是发展共享储能的首要任务。要确保储能企业和新能源发电企业或用户之间的交易制度尽早建立,重点支持发展“云大物移智链”技术,协调控制技术以及系统集成技术,促使更多种类的商业模式出现,保障储能产业规模化发展。
结束语
有效利用太阳能、风能、地热能、潮汐能等可再生能源，对于实现碳中和至关重要。特别是太阳能和风能可广泛用于发电，从而减少煤炭和石油等化石燃料消耗。一方面，太阳能可用于实现光电化学转换技术，进一步将二氧化碳转化为高附加值化学品；另一方面，太阳能可应用于光伏发电技术，进一步开展电化学CO2转化和高效水分解制氢研究。“未来，科研人员应该专注于研究适用于能源相关应用的先进单原子催化剂（SACs）在这些领域的广泛应用，更好地致力于实现碳中和目标。
参考文献
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