1.概述

随着国家“双碳”目标的提出，在“碳峰”和“碳中和”的推动下，风电、光伏等新能源发展迅速，其装机规模已达到世界第一，但新能源波动和间歇性导致新能源站不可避免，新能源站严重问题直接影响我国新能源产业的健康发展。

因此，如何合理利用新能源站的弃电能力来缓解弃电问题已成为亟待解决的问题。储能技术具有响应快、安全高效的特点，能有效解决弃风弃光等问题，在解决新能源站弃电方面发挥了积极作用。因此，储能系统在新能源站的应用具有重要意义。

2.储能系统对新能源站的意义

2.1储能系统是提高新能源站调峰能力的有效手段

从新能源站本身的角度来看，由于新能源输出的随机性和波动性，新能源站没有稳定的电力输出。因此，新能源站在接入电网时必须具备相应的峰值调整能力，以确保电网的安全稳定运行。

因此，新能源站需要配置相应的调峰能力，以保证电网的安全稳定运行。

从储能技术的角度来看，储能技术可以在电能产生初期提供电力支持，满足新能源站对电力的需求；在电力生产的后期，可以储存多余的电力，以满足新能源站对电力的需求。

从新能源站接入电网的角度来看，随着新能源并网规模和渗透率的不断提高，传统电力系统的发电和电力负荷之间存在明显的不平衡。电网需要提供足够的电力容量来满足新能源发电产生的功率波动，这要求电网具有较强的峰值调整能力。同时，电力系统还需要确保电网对负荷的供应能力稳定可靠。

2.2储能系统可优化新能源站趋势，提高电能质量

光伏发电系统在并网运行过程中具有间歇性和随机性的特点。同时，其输出功率与光伏组件的特性、风的大小、太阳的方向和光强有关。光伏发电系统含有大量的非线性元件，其输出特性不确定，容易受到外部环境因素的影响，输出功率波动较大。因此，在实际应用中，应充分考虑光伏发电系统和风力发电系统的特性及其相互影响。

2.3储能系统可实现新能源站的主动控制，降低其运营成本

由于新能源站光伏电站和风电站的发电功率波动，通常不具备储能系统的调节能力。在电网运行过程中，电网根据光伏和风电的输出功率进行实时调整，确保电网安全稳定运行，但这部分调整工作会消耗大量电能，造成大量电能浪费。

由于风电和光伏电站的随机性，其输出功率波动较大。例如，当光伏发电功率波动较大时，电网需要频繁调频调压，导致大量电能浪费。

储能系统接入后，光伏电站和风电站将积极参与电网运行控制和优化管理，提高电网运行效率和系统安全稳定性。

3.储能系统现状

在我国，储能系统的应用主要集中在新能源站，新能源站储能系统主要包括抽水储能、压缩空气储能、锂电池储能等。抽水储能和压缩空气储能具有成本低、性能好、技术成熟、容量大的特点，主要用于电站峰值调节、频率调节等场景；锂电池储能具有寿命长、充放电速度快、回收次数多等优点。在新能源站应用时，需要考虑其循环次数和充放电时间，在新能源站的应用仍处于探索阶段。锂电池储能系统广泛应用于电网峰值调节领域，但对温度敏感性高，容易过热。因此，锂电池储能系统仅用于电网峰值调节领域，其他场景尚未大规模推广。

近年来，随着储能系统在新能源站应用的快速发展，相关研究也在增加，储能技术在新能源站的应用研究也取得了很大进展。

抽水蓄能主要是通过调节电站发电输出来改变系统功率，提高系统供电的可靠性和经济性；压缩空气储能主要是通过调节储气室内的压力来满足电网调峰、调频和备用的要求；锂电池储能主要是通过充放电循环实现电力负荷的稳定供应。

抽水蓄能、压缩空气储能、锂电池储能是我国新能源站应用广泛的储能系统，对不同类型储能系统的研究也在不断深入。

4.储能系统发展趋势

4.1储能技术进步

锂离子电池技术。目前，锂离子电池技术已进入工业化发展阶段。理论上，锂离子电池具有体积小、使用寿命长、安全性能高的特点，可应用于储能领域。

压缩空气储能技术。压缩空气储能是一种将空气压缩到一定压力后释放的技术。压缩空气储能系统具有体积小、重量轻、能量密度高、不受地理条件限制等优点，适用于容量小的储能系统。

液流电池是一种以液体为工作介质的电池，具有能量密度高、功率密度高、循环寿命长、安全性高等优点。

超级电容器技术。超级电容器在能量转换效率、功率密度等方面具有优点，但也存在循环寿命短等缺点。

4.2储能系统综合管理

随着新能源电站规模的不断扩大，储能系统种类越来越多，电池类型、储能电站容量、充放电模式等不同，需要统一管理。

针对不同类型的储能系统，建立统一的监控系统和管理平台，实现储能设备状态的实时监控和动态评价，预警和积极干预电池故障和老化；实现储能电站的智能调度管理，最大限度地提高电池寿命，最大限度地利用储能系统提供的调节能力。

4.3储能技术与其他技术的融合

储能系统在新能源站的应用是一个综合性的课题，与其他技术的融合可以提高储能系统的应用水平，降低储能系统的成本。

从技术层面看，储能技术与其他新能源技术的融合主要体现在储能系统与储能电池的融合上，使储能系统具有“削峰填谷”的功能，实现了电力系统削峰填谷、提高电力系统运行经济性的目的；储能技术与智能电网的融合，将储能系统引入电网负荷侧，可以降低电网电能质量，缓解电力负荷峰谷差问题；

储能系统与光伏、风电等新能源发电技术的融合，通过储能系统提供灵活可调的电力输出，缓解新能源发电的波动性和间歇性问题；储能技术与智能配电网的融合可以通过在配电网中安装储能系统来提高配电网的可靠性和灵活性。

结束语

储能技术具有高效节能、绿色环保、安全可靠等优点。随着可再生能源发电比例的不断提高，储能系统在新能源站中的作用越来越明显。

目前，我国新能源站储能技术的发展存在诸多问题，如储能系统应用规模小、梯队利用有待提高；电池储能系统寿命短，可靠性低；电池储能系统功率调节能力不足，严重影响新能源站的安全稳定运行。

随着新能源站建设规模的不断扩大和储能技术应用场景的日益丰富，储能系统在新能源站的作用将越来越明显，其应用将进一步渗透到电力系统的各个环节，推动电力系统向绿色、低碳、安全、高效发展。