引言
日前，国家发展改革委、国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》，要求到2025年非化石能源发电量比重提升至39%左右，推进以新能源为主体的新型电力系统建设，支撑碳达峰、碳中和目标如期实现。此前两部门印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段，具备大规模商业化应用条件。从有关规划方案看，将新能源与新型储能技术相互结合、共同发展，正成为推动现代能源体系建设的重要发力方向。
1新能源
1）太阳能技术 太阳能即太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有3种：光热转换、光电转换及光化学转换。具体实现方法为：太阳能热水器、太阳能电池及太阳能光伏。其中，发展潜力最大、引发各界广泛关注的是光伏发电，通过利用光伏板将阳光聚合，再通过控制器将光能转化为直流电能，经过逆变器等组件将直流电转变为交流电，最后将交流电能存放到储能系统中。因此实现太阳能的有效存储及上网是未来的研究重点。2）风能技术 风能发电原理是利用风力吹动风车的叶片旋转，再通过齿轮箱将转速提升，进而带动电机发电。我国风能资源丰富，尤以“三北”区域为甚，但是其就地利用能力较弱，多余产能就需要通过智能电网进行输送，西电东送即为此，远距离、高电压、大功率为其特点。项目投资成本高、耗时长，风电波动性大、间断性供应，这些不利因素亟需解决。3） 核能技术 核能是利用核反应堆中核裂变所释放的热能进行发电，高效率是核电的最大优点。核能发电时存在大量放射性物质，具有较高的风险，需要采取特殊的防护设施，并且核废料的存放是核电发展中的一项大难题。
2储能技术在风力发电系统中的应用研究
2.1储能技术在太阳能电力系统中的应用
太阳能发电产生的电能需要通过光伏并网的方式为电网输送电能，为了避免新能源电能造成电网波动等问题，电力企业需要积极研究高效的储能技术，尽可能提升储能设备的稳定性和瞬时功率传输水平，确保电能输送过程的平滑性，确保光伏并网的顺利进行。为了提升技术应用效果，电力企业可以将信息化、智能化计算机技术与储能技术融合应用，通过智能系统对技术应用过程进行自动化控制，规避设备并网运行隐患。在太阳能电力系统应用储能技术时，电力企业需要根据光热、光伏等不同的系统运行模式选择适宜的储能技术方案，合理应用相变储能、电化学储能等方式实现对太阳能的高效应用。
2.2飞轮储能技术
飞轮储能技术主要是借助电能驱动带动装置圆盘旋转，实现电能到动能的转化，所生成的动能将被存储在装置加速质量块中，需要发电时，飞轮将凭借自身动能为发电机提供能源，继而实现动能到电能转化。在传统化飞轮储能期间，将产生大量耗损，为解决耗损问题，逐渐将超导磁悬浮技术应用到飞轮储能装置中，借助新型复合材料增强储能密度，并缩减储能装置体积。飞轮储能的能量转化率约为90%，仍存有上升空间，但飞轮储能具有无污染、保养维修便利、不限次充放电等优势，因此，在风电系统中，飞轮储能技术仍具有较强应用空间。随着发电产业与电力系统的发展，飞轮储能技术得到进一步开发，借助飞轮储能用于补偿发电功率短期变化情况，维持电力系统稳定性，同时，积木式组合飞轮储能方式被提出，极大提升了飞轮储能充放电效率。在大规模并网形势下，为保持并突出飞轮储能优势，逐渐将飞轮储能的研究目标集中在并网型飞轮储能系统研究中，引入新型微损耗轴承及高强度飞轮材料，提升飞轮储能系统性能，使飞轮储能系统趋向高转速、大容量、模块化发展。此外，为确保飞轮储能能够在风力发电系统中得到良好发挥，近年来还注重飞轮装置转子结构对应力、储能密度的作用，致力于调整优化转子结构改变飞轮半径、最高转速、储能总量，使飞轮储能技术能够良好适应于风力发电系统。
2.3单一储能技术
目前，电能常见的储存方式有4种：电化学储能、物理储能、电磁储能、相变储能。电化学储能即是将电能转化为化学能量的方式进行存储，使用时再经由化学能转化为电能。常见方式是蓄电池储能，目前以锂电池和铅蓄电池为主。物理储能是通过抽水蓄能方法将能量储存到更高海拔的水中或通过将固体物质移到更高的位置储存能量，常见的是抽水蓄能、压缩空气及飞轮储能。电磁储能包括超导线圈和超级电容器。超导储能采用超导体材料制成线圈，利用电流流过线圈产生的电磁场来储存电能。超级电容器（SC）又称超级电容器，是一种新兴的储能元件，亦称双电层电容器。原理是将电能以电荷的形式直接存储在SC的极板上，通过采用特殊的电极结构，大幅提升SC的容量、能量密度及放电速度。相变储能是利用物态不同相之间的相互转变把多余的能量以高温热或冷热贮存起来，具有储能密度大、温度近似恒定等优点。相变材料一般要求具有合适的相变温度、足够大的相变潜热及高度比热等，常见相变材料有水、石蜡及复合相变材料等。
2.4分布式储能系统放电模式控制策略
在放电模式中，储能系统可以根据分时电价数据控制系统在电价高峰期、尖峰期进行无功补偿或放电。在第一个电价的尖峰时刻中，储能系统需要尽最大能力满足负荷侧用电需求。在负荷侧功率超出储能系统额定功率的情况下，系统以额定功率输出，反之则以负荷侧功率输出。在第二个电价的尖峰时刻中，储能系统需要根据容量剩余情况尽可能满足负荷侧的用电需求，相关要求与第一次尖峰时刻相同，但在容量低至下限时需断开储能系统与电网的连接，负荷侧的功率需求转由电网满足。在电价的高峰时刻，负荷侧的电能需求由储能系统以及电网共同满足，双方各自满足50%的功率要求，在实际应用时，如果储能系统额定功率比50%的负荷测需求功率高，则系统以50%的负荷测需求功率输出，电网输出功率与储能系统一致；如果储能系统额定功率不满足负荷侧50%的功率需求，则储能系统以额定功率输出，电网以负荷侧功率需求与储能系统额定功率的差值功率输出。在第二个电价高峰时刻，电网与储能系统分别承担负荷侧功率需求的70%与30%，后续若仍有电量剩余可参考第二个尖峰时刻的运行模式为负荷侧供电。
结语
目前新能源技术最大的缺点是其发电的不稳定性和波动性，其并网仍面临阻碍。但随着政府政策的支持，近年来新能源经济发展制度和管理机制得到完善，新能源发展空间日趋进步，新能源的研发力度日趋增大、分布式能源推广力度加大、储能密度和储能速度均得到改进。相信在各界的努力下，新能源产业必将大有可为，将逐步替代石化能源成为主体能源。
参考文献
[1]牛婧.储能技术在风力发电行业中的系统调峰作用[J].煤炭加工与综合利用,2020(04):80-82.
[2]苏坤林.储能技术在大规模新能源并网中的运用研究[D].华北电力大学(北京),2019.
[3]范淼.风电和储能联合运行的多维效应分析模型研究[D].华北电力大学(北京),2019.
