有功储能设备的综述

摘要：在专业基础课的学习中,我们知道对于整个电力系统

来说，必须保持电能的生产、输送和使用处于一种动态的平衡状态，如果在电力系统运行中发生了供电和用电的不平衡，系统运行的稳定性就会遭到破坏，甚至发生事故，给电力系统及国民经济造成严重的损失。而能量储存技术可以提供一种简单的解决电能供需不平衡的办法，下面本文就简要介绍了物理储能、化学储能和电磁储能等储能技术的现状和前景展望。

Abstract: in the professional basic course of study, we

know that for the whole power system, it must keep the production of electric energy, transportation and use in a dynamic balance state, if in the electric power system operation happened in the power supply and power imbalance, the stability of the system operation will be destroyed, and even accidents, to the power system and the national economy caused heavy losses. And energy storage technology can provide a simple solution electric power supply and demand unbalanced measures, below this paper briefly introduced the physical storage, chemical storage and electromagnetic energy

storage and energy storage technology present situation and prospect.

关键词：有功储能、抽水蓄能、综述、应用前景

Keywords: active energy storage, pumped storage,

reviews, application foreground

引言：电能是人类赖以生存的物质基础，电力产业也是国家

重要的基础产业之一。电能的生产是连续的，所以，对于整个电力系统来说，必须保持电能的生产、输送和使用处于一种动态的平衡状态，而能量储存技术可以提供一种简单的解决电能供需不平衡的办法。

正文：据资料显示，储能技术在早期电力系统中已经有所运

用。早在l9世纪后期纽约市的直流供电系统中，为了在夜间将发电机停下来，采用了铅酸蓄电池为路灯提供照明用电。随着电力技术的发展，抽水储能电站被用来进行电网的调峰。抽水蓄能电站在夜晚或者周末等电网负荷较小的时间段，将下游水库的水抽到上游水库，在电网负荷峰值时段，利用上游水库中的水发电，补充峰荷的需求。在美国，抽水蓄能机组容量约占总装机容量的3％ ，而在日本则超过了10％。

而目前，储能技术在电力系统中的运用主要有以下几个方面：首先，它可以调节电力生产中的峰谷差；其次，储能

技术提高电力系统供电的可靠性，在系统因故障停电时，储能设备可以起暂时供电的作用，避免突然停电带来的麻烦和损失；再次，储能装置可以提高系统的稳定性，在电力系统受到大的扰动时，例如短路等事故时，储能装置可以在瞬时吸收或释放能量，使系统中的调节装置有时间进行调整，避免系统失稳；最后，它是风力发电、太阳能光伏发电或热发电等可再生能源发电设备中必不可少的装备，有了储能装置的配合，这些不稳定的发电设备才有可能向用户稳定地供电。

现在主要的储能方式是物理储能(如飞轮储能)、电化学储能(如铅酸电池、钠硫电池、液流电池等)、电磁储能(如超导电磁储能等)。它们应用于不同的场合。

一、物理储能

1.抽水蓄能电站

抽水储能电站是当前唯一能大规模解决电力系统峰谷困难的一种途径。它需要高低两个水库，并安装能双向运转的电动水泵机组即水轮发电机组。当电力系统处于谷值负荷时让电动机带动水泵把低水库的水通过管道到高水库以消耗一部分电能。当峰值负荷来临时，高水库的水通过管道使水泵和电动机逆向运转而变成水轮机和发电机发出电能供给用户，由此起到削峰填谷的作用。这种方案的优点是：技术上成熟可靠，其容量可以做得很大，仅受到水库库容的限

制。缺点首先是建造受到地理条件的限制，必须有合适的高低两个水库。另外，在抽水和发电两个过程中都有相当数量的能量是损失掉的。还有一个缺点是这种抽水储能电站受地理条件限制，一般都远离负荷中心，不但有输电损耗，而且当系统出现重大事故而不能工作时，它也将失去作用。

目前，我国在抽水蓄能电站建设上缺乏统一规划，据调查有的省份抽水蓄能选点就达30个以上，影响资源优化配置，主要原因是它对当地经济发展和GDP增长具有拉动作用。国家发展和改革委员会最近在文件中已明确指出：抽水蓄能电站建设要根据各电力系统的不同特点和其厂址资源条件，与电网和常规电源统一纳入规划范围。对于抽水蓄能电站经营模式没有考虑抽水蓄能电站建设的差异性以及电源的特殊性，造成收费标准难以确定。从国外经营抽水蓄能电站来看，不外乎3种模式，即英国的独立经营方式、日本的电网租赁方式和法国的电网统一经营方式，我国在这方面需要认真总结经验．采取合适的经营模式，既有利于发展建立有效合理的成本回收和电价机制．又能满足电网安全运行。 2.飞轮储能

它的具体设想是：在谷值负荷时，将多余电力输入电机，使其驱动飞轮加速，这大概需要几个小时，例如从午夜到清晨，然后飞轮保持在高速下转动，到出现峰值负荷时，让飞轮驱动电机作为发电机运行，使飞轮的动能变成电能供给电