储能技术在风力发电系统中的应用分析

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1、储能技术在风力发电系统中的应用分析（中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司云南昆明650000）摘要：风能是现在社会发展中一种很重要的再可生能源，风力发电是对其进行利用的一种有效途径。通过储能技术的应用，可以有效优化现在的风力发电系统,促进风力发电的稳定性与可靠性。木文从超级电容器储能系统、超导储能系统以及飞轮储能系统三个方面介绍了不同储能技术的特点以及在风力发电系统中的应用成效，在此基础上，对储能技术在风力发电系统中的应用前景进行了分析,旨在为储能技术的研究与应用提供参考。关键词：储能技术；

2、风力发电系统；应用；应用前景随着社会经济的快速发展，对资源的需求进一步增大，资源短缺成为一个不得不重视的问题。在这种形势下，可再生能源的开发与利用成为现在社会的焦点，其中风能占到了42%。风力发电技术无论是在成熟度上还是经济效益上都有很大的优势，近年来更是得到了大力的推广与应用。但是由于风力木身缺乏稳定性，兵有较强的随机性，所以在一定程度上限制了风力发电的发展。为了解决这个问题，储能技术逐渐被应用到风力发电系统中，并起到了良好的效果。1.风力系统中应用的储能技术1.1超级电容器储能系统超级电容器

3、储能系统是一种主要依靠电化学双电层原理研制出来的储能系统，这种储能系统能够为风力发电提供非常大的脉冲功率。由于超级电容器储能系统的充电是在理想化状态下的电极表面进行的，电荷能将其附近电解质溶液中的几乎全数异性离子吸附到电极表面，形成双电荷层，从而构成超级电容器系统的双电层电容。到现在，我国关于该储能系统的技术研宄工作已经进行了十年有余，形成了较为系统化的技术体系，也开发出了一系列的技术产品，其中有些储能系统的储能量已经可以高达30Mj。因此，超级电容器储能系统应用于风力发电系统时，主要应对那些功

4、率较大、吋间较短的平滑负责以及电能质量达到高峰值的功率场合。这种场合常常会出现电压在极短吋间内突然跌落或是收到干扰的状况，影响风力发电系统的正常运行，而超级电容器储能系统的应用可以冇效避免这种故障的发生，提高风力发电系统的供电质量［1】。1.2超导储能系统超导储能系统的工作原理是利用以超导线制作而成的线圈，将发电系统供电中所产生的磁场能量暂吋性地储存起来，根据系统的运行状况，在奋需要吋将这些能量返还冋去。近年来，这种储能系统在风力发电系统中得到了广泛的应用，其优势主要有以下三点：1）利用超导储能

5、技术进行能量的释放吋速度很快，H在输送能量的过程中省去了能量转换的环节，比容量以及比功率都奋所提高。对能量的响应速度快，iL在很大程度上提高了能量的转换效率。2）相对于其它储能系统，超导储能系统在储存的过程中只会产生很少的能量损耗，对能量的储存率很高。而iL,在对能量进行输送的过程中，送冋率也很高。3）现在市场运行的超导储能系统一般都采用了超导磁储能系统，使电压、频率以及奋功功率、无功功率的调节更加便利，更加准确。而也可以利用储能系统以及风力发电系统中的实时功率和能量转换过程中的补偿［2】。1.

6、3飞轮储能系统飞轮储能技术主要靠机械运动的方式进行储能，其工作原理是将电能转换成飞轮进行机械运动中的动能，并将能量以这种形式长期储存起来，等到发电系统中有需要的吋候，再经过能量转换将动能化为电能，供用户使用。随着大功率电子电力变流技术、玻璃纤维材料技术以及超导磁悬浮轴承技术等的发展，飞轮储能技术也在不断改进和完善。现在，飞轮储能的能量密度已经超过了20kWh/kg,功率密度超过了5kWh/kg，而iL，在能量转换的过程中，对能量的损耗量特别小，其转换效率己经达到了90%以上。同时，飞轮储能系统在

7、运行中几乎无污染物产生，噪音很小，还可以连续长时间工作，很少出现故障，即使冇故障发生也很容易进行维修。用搭积木的方法对飞轮储能系统进行科学、合理的组合，可以将系统升至NW级，使系统可在数分钟内完成输出任务，并大大延长苏连续工作时间。就0前而言，飞轮储能系统在风力发电系统中的应用主要集中在频率控制以及电能质量保障方面。1.4其它储能技术除了上述储能技术外，在风力发电系统中常应用的储能技术还有氢燃料电池储能技术、抽水储能技术、压缩空气储能技术以及蓄电池储能技术等。氢燃料电池储能主要是通过特定装置将化

8、学能转化为电能进行利用，但是由于氢气燃料在储存、运输中具有一定的难度和较高的危险度，还且提取成本较高，所以尚且没有被大规模应用。抽水储能技术常被应用于电网的调峰工作，现也逐渐被应用于集中式的发电系统。因为抽水储能的工作对环境要求较高，所以苏应用受地理条件限制，对于无法建立抽水储能电站的风电场就不能应用该技术。压缩空气储能主要利用燃气轮机进行储能，在电力输出量相同的情况下，利用这种储能技术可以有效减少过程中的燃气消耗量。而乜，压缩空气储能系统的能量转换效率也很高，可以达到90%以上。蓄电池储能主要