1储能技术在风力发电系统中的未来应用前景
现阶段社会各领域发展均重视新能源的应用，在发电产业中，在“双碳”战略目标指导下，火力发电量在总发电量中的占比逐渐降低，风能作为新能源的一种，其装机数量及发电量逐渐提高，在整个发电产业中的占比持续增高，在此形势下，诸多风电企业着手研究风电场储能装置或储能型风机，因此，在未来发展中，风力发电系统的储能技术将快速发展。储能技术在风力发电系统中的应用效果不仅限于“削峰填谷”，其经济效益仍有待挖掘，例如：能否使前期投入成本与后期“弃风量”达到“收支平衡”等。同时在新时代电力系统发展中，提出并搭建了风光互补发电系统，采用风力发电、太阳电池方阵两种方式完成风光互补电站的发电任务，使太阳能与风能可在不同场景配合发挥效果，通过互补方式消除可再生能源发电的不稳定性，在此形势下，需根据风光互补电站运行规律做好储能装置的配备，以此实现全天候发电。除此之外，蓄能装置的回收与再利用同样为未来发展重点，实现蓄能装置回收再利用后，将大幅度提高各类储能技术的应用价值。近年来，为促进光伏、风电发展，储能装置的研发项目持续推进，力图提升储能装置带来的全年收益、调峰收益，使风力发电系统储能能够兼顾技术性与经济性[1]。
2储能技术在新能源电力系统中应用所存在的问题
新能源系统在运行的时候，为了确保新能源系统的运行稳定性和持续性，降低波动和间歇性对新能源系统的运行造成的冲击，同时也是为了解决新能源系统在转换后不能储存的问题。尤其是在一些偏僻的山区，如果不能确保新能源系统的稳定运行，那么就必须要将新能源系统建在一个新的电力系统中，这样就会降低电力系统的电压稳定性，从而大大提高电力系统的运行效率。另外，目前的新能源系统还在开发中，最大的问题就是寿命太短，因为目前的技术还处于初级阶段，所以从目前的设备来看，这些设备的安装技术并不完善，这就导致系统出现故障的概率大大提高。因此，为了保证新能源系统的稳定和高效运转，电力部门必须加强对新能源技术的研究，尤其是对储能技术的研究和应用，为新能源系统的持续稳定运行提供充分和必要的支持[2]。
3风力发电系统中储能技术的具体应用
３.１氢燃料储能
氢燃料的储存主要依靠电化学设备，将燃料中的氧化剂和化学能转换成电能，并在“双碳”的发展战略和可持续发展的指导下，将其逐步推广到风力发电领域。氢燃料的储存能力是没有上限的，根据电解质的不同，可以分为直接甲醇燃料储能装置、质子交换膜燃料储能装置、碱性燃料储能装置。在风力发电场中，最常用的是膜燃料的质子交换膜燃料。在质子交换膜燃料储能设备的操作中，燃料和氧通过双击板的气道进入两极，通过膜电极位置的扩散区，再进入催化层，在膜阳极催化剂的作用下，氢被分解为水、质子和电子，水和质子通过质子交换膜进入阴极，电子通过外电通路进入阴极，最终与氧分子发生反应，在一系列的化学反应中，进行储能和充电，并在压缩、液化和金属化的储能模式下，达到了长时间的储能。目前，氢气储存技术已逐步深入，技术难题逐步得到解决，而且有关元件的成本也在不断下降，使得氢燃料储存技术有了较大的发展空间[3]。
３.２双电池储能
目前，减少风能波动的方法有两种，首先，利用能量平滑技术来降低风能的获取效率，其次，利用能量储存技术，可以为电力系统提供稳定的电力。由于蓄电池具有良好的蓄积性能，因此被广泛地用于风力发电领域。近几年，蓄电池蓄能技术得到了迅猛的发展，为了提高其运行寿命，采用双时间尺度协同控制方法，可以有效地抑制风力发电的功率波动，保证其在风力发电系统中的应用。另外，为了降低系统的运营费用，开发一种以多块电池为主体的大规模电池蓄能设备，该设备采用双层控制模式来调整风力发电的功率，从而形成了一种双电池蓄能技术，该技术包括两个蓄电池，分别对其进行充电和放电，在实际风力发电功率大于电力系统调度功率时，该蓄电池就会一直处于充电状态，而在实际风力发电量小于电力系统调度时，该充电蓄电池就会停止工作，而放电蓄电池则会根据实际风力的变化来调整两种不同的蓄电池的充放电状态，从而可以避免单一电池设备的状态转换。
３.３混合储能技术
目前风力发电系统中的储能设备以蓄电池为主，但其寿命短、功率密度低、维护难度大、对环境造成的污染较大，因此可以采用蓄电池和超级电容的组合技术来解决这一问题。超级电容储能设备具有高的寿命、高的能量密度和高的功率利用率，并且不需要维修，可以通过被动式和主动式结构的方式与蓄电池进行互补并联，从而形成一种新型的能量存储设备。混合蓄能设备集成两种不同形式的优点，既能有效地延长设备的使用寿命，又能兼顾经济和技术，同时又能保证能源转换的效果，因此，混合能源在风力发电领域的应用前景十分广阔。在风力发电机组运行状况异常的情况下，利用该设备对风力发电机组进行快速充电和放电，以填补风力发电机组在电力系统负荷高峰期的不足。
３.４相变储能技术的应用
相变储能技术是一种新型的新型电力系统，其主要应用于一些相变材料。当相变物质吸收热量时，就可以进行能量存储；而在释放热量的同时，也可以释放出更多的能量。在新能源发电领域，现有的相变储能技术有许多种，如熔融盐储热、冰储冷、电储热等。其中，熔融盐储热储能技术的基本原理是将无机盐加热至熔化状态，再利用热循环法进行储热和传热，既具有良好的传热效果，又具有较低的腐蚀特性。冰储冷储能技术的基本原理是利用一定的储冷剂进行能量调整，从而在一定程度上减少供电高峰期的工作压力。电储热蓄能技术的基本原理是通过水或金属的储热形式进行介质提供，充分方便了热量的存储和排放，从而大大提高了能量的传输效率[4]。
结束语
随着经济的发展和社会的发展，我国的综合国力和风力发电的发展速度都在加快。在“双碳”新能源发展战略的指引下，电力系统调频、调峰需求不断增加，在这种背景下，风力发电系统将会更加稳定地发展，以消纳蓄能、减少资源浪费、充分利用风能，并结合风力发电的实际情况，合理调整电力的供电状况，提高电力系统的稳定性。
参考文献
[1]刘越.探析储能技术在风力发电系统中的运用[J].电子测试,2019(04):91-92.DOI:10.16520/j.cnki.1000-8519.2019.04.035.
[2]辛博然.风力发电系统中储能技术的应用分析[J].现代制造技术与装备,2019(01):29-30.DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2019.0014.
[3]吴邦鸣.探析储能技术在风力发电系统中的运用[J].科技创新与应用,2018(31):162-163.
[4]胡其图.储能技术在风力发电中的应用[J].科技创新导报,2018,15(22):15+17.DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2018.22.015.
