储能系统及其应用概述

本文将介绍其主要应用 储能系统以及每项应用的优势。

可再生能源的持续增长彻底改变了大型集中式能源供应模式。 电能 整个电力系统中的发电机和分布式负载。

如今，许多可再生能源资源都位于距离工业区、商业区或居民区更近的地方。这被称为“分布式发电”。据估计，在未来几年，分布式发电将变得越来越普遍。

太阳能和风能等能源不可预测且易受突发变化的影响，此外，它们与现有火力发电厂的整合也并非易事。考虑到可再生能源的持续增长，大型火力发电厂可能会降低其运行功率。

为应对可再生能源发电带来的变化，电力系统的管理方法需要进行相应调整。

储能系统可以为可再生能源并网提供相关支持。

储能系统的主要应用

能量时间偏移

这种应用非常普遍，也是传统抽水蓄能电站的主要应用之一。其原理是在市场价格低迷时“购买”电能（例如，通过从电网吸收电能，如为蓄电池充电或在抽水蓄能的情况下将水输送到上水库），并在市场价格上涨时出售电能。

这项应用的优势并非仅仅在于以更高价格出售能源所带来的经济效益。事实上，这种“能源转移”有助于在能源需求较低时增加能源需求，在能源需求较高时减少能源需求。这便实现了所谓的“削峰”，降低了发电曲线和负荷曲线峰值的影响，从而形成一条“平滑”的曲线。这样的曲线更容易预测和管理。

图 1. 削峰示例。

类似的应用是补偿可再生能源发电机由于一次能源的间歇性而导致的能量波动，从而实现更规律、更容易预测的发电模式。

电压支持

电压控制是电力系统的一个关键环节，通常通过调节各发电机的无功功率来实现。储能系统也可以提供这项服务。储能系统执行的电压控制也属于“电能质量”应用范畴，因为它对于提高配电系统运营商提供的服务质量非常有益。

图 2. 电压变化超出标准范围的示例。图片由 Planetarkpower 提供。

频率调节（一级、二级和三级）

当电力系统的发电量与负荷不匹配时，就会出现频率波动。复杂的控制系统可以缓解这些波动，储能系统可以轻松运行，特别是那些响应时间短的储能系统，例如抽水蓄能水电站或电化学储能系统。

拥堵管理

当电网部分需要进行电力传输时，可以运行储能系统来“缓冲”这种电力传输，而无需停止发电机，也无需对电网进行进一步投资。

黑星

对于可能发生停电的电网部分，可以使用储能系统来减少停电带来的不便，该系统可以为受影响的用户提供足够的电力。在发生全面停电的情况下，储能系统还可以用于重启整个电力系统。

电池储能系统

如上所述，储能系统有很多应用，并且对于安装了储能系统的电力系统来说，有很多好处。

未来几年最具增长潜力的储能系统类型是电池储能系统。

电池储能系统的优点包括：

•适用于高功率和高能量应用

•与其他储能系统相比，体积小巧

•可集成到现有发电厂中

•安装简便

•随着电池的不断普及和供应增加，电池价格会下降。

尽管科技不断进步，但以普遍适用且成本低廉的方式储存电能仍然是一个亟待解决的问题。就成本而言，电能储存仍然相当昂贵，价格下降的主要途径是市场扩张带来的规模经济效益。

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