简析储能技术于风力发电之中应用

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1、简析储能技术于风力发电之中应用　　摘要：储能技术在风力发电系统中占有重要的地位，对储能技术进行研究是十分必要的。本文首先对储能方式的类别进行总结分析，分别对机械能储能、电磁能以及化学能储能的优缺点和应用前景进行探讨。关键词：储能技术；风力发电；应用前景中图分类号：TM61文献标识码：A文章编号：1、引言风能作为可再生能源，随着风力发电技术的日渐成熟，风力发电技术将被广泛应用。2010年国家开始实施新能源振型规划，预计到2020年我国风力装机总容量将达到1.5亿千瓦，占电力总装机容量的10%左右。随着材料学、电力电子学以及高效储能方式的发展，风力发电并网和储能将是未来电力

2、能源使用的重要方式。本文对储能技术在风力发电之中的应用做简要分析，不足之处，敬请指正。2、储能方式类别7风力发电技术有一定的优点和缺点，其优点在于可再生能源，缺点是气象条件会对风力发电的输出功率产生较大影响，呈现出间歇性的特点。因为为了确保风力发电技术的持续性，必须安装配套的储能系统。现阶段，工业上应用的储能方式较多，可以被应用于风力发电的储能方式共有以下三个类别：机械能、电磁能以及化学能储能。其中，机械能进行储能，也就是将电能转化为机械能进行储存，具体而言包括飞轮储能、抽水储能以及压缩空气储能，三者的差别在于分别利用机械能的转动动能、势能以及压力能；电磁进行储能的主要

3、特点是将电能转化为电磁能进行储存，具体而言包括电容器储能和超导储能，分别对应电场能和电磁能；除此之外，还有化学能储能，其主要特点是将电能转化为化学能储存，化学能储存主要利用电池，包括钠硫电池、铅酸电池、镍镉电池以及液流电池等。3、储能方式于风力发电技术中的应用分析3.1机械能储能（1）飞轮储能飞轮储能系统主要包括飞轮、电机、控制系统以及电力电子装置等，总共由这四部分组成，所采用飞轮储能方式的风力发电系统如图1所示，首先是通过双电压源逆变器，将飞轮储能系统接入异步发电机母线，然后逐渐改善系统动态性能，并且通过T1并入高压电网。图1飞轮储能方式的风力发电系统7飞轮储能方式有

4、高效、能量大、使用寿命长、无需输电设备以及不受地形限制等优点而被广泛应用。调查研究发现，飞轮储能方式的风力发电系统能够按照平稳的输出功率，进行并网频率控制，在符合相关规范要求的前提下，可以有效改善并网风电场的质量，并且提高其稳定性。飞轮储能方式的发展，还需要对其高速、低损耗以及高储能密度的研究方向继续发展。（2）抽水储能抽水储能不是经过蓄电池，而是直接利用抽水机进行蓄能，之后利用储存的水的势能进行稳定发电，抽水储能方式的风电系统如图2所示。图2抽水储能方式的风力发电系统抽水储能方式运用的是较为成熟的技术，其优点是投资小、功能多且灵活以及风力发电均匀且稳定等。抽水储能发电

5、和风力发电技术，两者的优缺点互补运行，将是未来风电场储能发电的趋势，因此在有建设条件的地区，抽水储能方式也不失为一种较好的选择，在许多国家和地区，抽水储能方式进行风电场发电有很多工程实例。（3）压缩空气储能7压缩空气储能，顾名思义就是利用风能，将空气进行压缩储存，在需要时再将其释放出来，利用发电机进行发电。压缩空气储能是利用对储能设备中能量释放速度和时间进行控制，以确保发电设备可以一直处在额定功率下，并且进行高效稳定的能量转化，因此压缩空气储能也是一个不错的选择。现阶段，对于压缩空气储能主要集中于微型压缩空气储能系统，这是分布式能量系统发展的要求，一方面减小了储气库的容

6、积，提高了储气压力；另一方面也解决了随机动能稳定性较差的缺陷。3.2电磁储能（1）超级电容器储能超级电容器储能是一种较为新颖的储能方式，其所运用的电容器也是新兴的器件，其存储容量将会达到普通电容器的1000倍，除此之外还具有功率高、能量密度高、易于控制、使用寿命长、工作温度范围宽以及充放电的速度较快等优点。然而，超级电容器储能方式由于这种容器造价昂贵，难以在电力系统中普遍应用，因此一般用于短时间、大功率的场合，其研究方向为如何提高性价比，我们把希望寄托于活性炭双层电极以及锂离插入式电极的第四代超级电容器。（2）超导储能7超导储能方式的风力发电系统，我们简称其为超导磁能储

7、能装置（SMES），如图3所示。如果风速为某一定值，那么SMES处于一种限制状态，风电场在忽略了各种损耗的前提下，其输入功率和输出功率处于平衡的状态。然而在实际运行过程中，风速的随机性和不稳定性，则导致风电场输入功率和输出功率不可能在平衡状态，而SMES对于功率具有吞吐作用，而致使风电场的功率平衡。图3超导储能装置的风力发电系统超导储能装置的风电并网系统，将超导储能装置运用于风力发电系统中，的确能够提高风力发电系统的阻尼，从而改善系统的动态、静态以及暂态的稳定性，继而风电场的电压和频率逐步稳定，那么也就是没有“低频振荡”这个说法，从而提高