储能技术在风力发电系统中的应用

徐成鑫张文彬乔健

国家电投集团河南新能源有限公司河南郑州450000

摘要：随着对能源的不断开发利用，传统的火力以及水力发电已逐渐不能够满足人们高质量的生活，急需利用可再生的新能源来为社会大众提供电力资源，能源公司将丰富的风能加以利用，即将风能借助风力发电系统转化为电能，在利用科学合理的储能技术将所得到的电能储存起来以备不时之需。

关键词：储能技术；风力发电系统；储电能力

风能由风力发电系统转换为电能之后需要借助储能技术进行电能的储备，而储能技术在近几年来得到大力的发展，目前在风力发电系统中应用比较多的成熟储能技术有超导储能技术、超级电容器储能技术以及蓄电池储能技术，除了这三种技术之外还有一些其他的储能技术，只不过因为一些原因很少用到风力发电系统中。

一、分析储能技术

能源公司对于极具潜力的风力发电系统给予了高度的重视，风能在被风力发电系统转换为电能之后需要将产生的电能储存起来，这项工作需要合适的储存技术来进行，那么对于不同的储存技术需要进行详细的了解。

1.1.超导储能技术

超导储能技术一直被广泛地应用到风力发电系统中，它主要是将超导线制成线圈的方式来实现对电能的储存，它在进行能量储存的时候所损耗的能量很少，而能够快速的对能量进行释放，并且具有很高的灵敏性，在对电压、频率、有功或无功功率进行调节的过程中有显著的效果，最特别的就是能够有效的将电网供电所产生的磁场能量进行有效的储存，在需要的时候再将其送回到电网中，超导储能技术之所以能够在风力发电系统中得到广泛的应用，除了它自身的优点以外，很重要的一个原因是因为通过实践证明，它在大容量与功率能量的转换补偿过程中有着不可取代的作用。

1.2.超级电容器储能技术

超级电容器储能系统主要应用了电化学双电层原理研发的超级电容器储能技术，它最大的特点就是在系统运行的过程中可以产生较强的脉冲功率，也就说在进行充电的过程中能够让电力表面一直维持在一个理想状态，它能保持这种状态的原因是因为电荷通过对电解质溶液中异性离子的吸引，进而在电极的表面形成双电荷层。通过调查超级电容器储能技术发现其在风力发电系统中对电能的存储量最大可达30MJ之多，它所储存的能量一般都会在时间短但所需功率较大或者是电能质量处于高峰值的大功率等这样电压在瞬时受到干扰或者是跌落的场合，进而确保电能储备能够发挥出最大的作用。

1.3.蓄电池储能技术

在电力能源的储存技术中借助氧化还原反应在电池的正负极实现充放电过程的蓄电池储能技术很是常见，电池、交直流逆变器、控制以及辅助装置共同构成了蓄电池，蓄电池的储能效率在一定程度上会受到使用过程所选取化学物质的影响，在风力发电系统中目前比较常见的蓄电池就是钠硫、铅酸、镍氢、锂离子、镍镉、液流等。

1.4.其他的储能技术

对于电能的储存除了上述所说的三种储能技术以外，还有压缩空气储能技术与氢燃料罐电池储能技术以及抽水储能技术，氢燃料罐电池储能技术的成本比较高，而抽水储能技术对地理条件有较高的要求，所以现如今在风力发电系统中只有压缩空气储能技术在电能的储存过程中使用过，对于其他的储能技术能源公司应该结合自身的实际情况对它们进行合理的开发利用，尽可能的让它们也能够在风力发电系统中发挥作用。

二、储能技术在风力发电系统中的应用

我国经济的迅猛发展带动了其他行业的发展，对于能源的消耗也随之在不断的增加，对于新能源的开发利用社会各界都给予了高度的重视，能源公司对新能源的关注度更胜，对于发电除了可以通过传统的火力以及水力来进行，现如今更想让可再生的丰富的风能在发电中充分的发挥出它的作用，能源公司极其重视风力发电，将风能通过风力发电系统转化为电能既可以为社会大众长期提供稳定的电力资源，也可以在很大程度上促进能源公司持续稳定的发展，为了能够将风力发电系统所转化的电能进行有效的储备，以便后续将电能资源进行最大化的利用，就需要选取合适的储能技术对电能进行储备。

2.1.储能技术选取的条件

通过对储能技术的分析，对于不同储能技术的优点以及储能原理已有一个相对准确的认知，但是对于风力发电系统所转化的电能到底应该用哪种储能技术进行储存还需要更具实际情况进行选择，在实际选取储能技术的时候首先应看看其储能技术是否成熟，其次应对使用该技术的成本进行预估，看其是否在能够承受的范围内，最后要对环境与额定功率以及桥接时间等因素进行综合分析，除此之外对于电能质量的管理也要进行充分的考量，结合对各个条件的分析最后选取最合适的储能技术。

2.2.储能技术在风力发电系统中的应用

经过实践证明将超导储能技术和超级电容器储能技术在风力发电系统中应用之后，风电场即使是在外部电网出现故障的情况下也能够实现对电压稳定的输出，对于短时内的电压完全可以由储能技术所储备的电能提供，进而确保电网能够一直保持平稳。在风力发电系统中应该结合实际情况尽可能选取多种储能技术进行混合式的方式进行电能的储备，这种储能方式既可以实现储能技术之间的互补，彼此之间还可以进行促进，进而最大化的保证风力发电系统运行的效率，对于能源公司来说应该对风力发电系统中电能的储备技术有一定的研究，进而确保在进行选取储能技术的时候能够于公司自身的实际情况相结合，从而对风力发电系统的运行效率进行有效的提升，进而让能源公司能够在激烈的市场竞争中保持自身的实力，以达到持续稳步发展的目的。

三、结束语

能源公司在所有开发电力能源的机构中发挥着不可磨灭的作用，故而为了能够给社会大众带来更多的电力资源，其对风力发单系统的研发不可松懈，在风力发电系统的电能储存中应该引进以及研发更为先进的技术来储存电能，以便能够将所获得的电能在合适的场合以及时间内进行高效的利用，为社会大众提供更加方便的电力资源。通过分析储能技术可知在对风力发电系统所转化的电能进行储能技术选取的时候，可以根据实际情况同时选取多个储能技术对电能进行混合式的储存，进而最大限度的保证风力发电系统的运行效率。

参考文献：

[1]俞增盛，吴俊.高空风力发电技术与产业前景综述[J].上海节能，2017（07）

[2]许绍翰.论风力发电技术的发展及关键问题[J].决策探索（中），2017（12）