水电之家讯：大规模储能系统是智能电网建设的关键一环，被称为电力成产中发电、输电、变电、配电和用电之外的“第六环节”。本文结合智能电网发展需求，简要介绍了各种储能系统发展现状，重点分析了构建大规模储能系统的必要性及其发展趋势，最后结合项目组调研情况，对当前储能技术发展提出了建设性意见。
胡雪峰1,2，杨卓3，谭向宇4，王达达4，赵现平4，高亚静2，田雷5，赵盛萍1
1华北电力大学云南电网公司研究生工作站，昆明
2华北电力大学，保定
3云南电网公司，昆明
4云南电网电力研究院，昆明
5昆明理工大学云南电网公司研究生工作站，昆明
1.引言
目前，世界各国都在结合本国电网特点规划建设智能电网，智能电网的目标是通过全面改造现有的电力系统，构建成高效、自愈、经济、兼容、集成和安全的下一代电网。大规模储能技术的应用是实现智能电网发展目标的关键因素，它通过在传统电力系统生产模式的基础上增加储能环节，在负荷低谷时将电能储存起来，负荷高峰时将存储的电能释放回电网，将原来几乎完全“刚性”的电力系统变得“柔性”起来[1]，从而实现智能电网各项设定目标，因此储能技术也被称为电力生产中发电、输电、变电、配电和用电之外的“第六环节”[2]。大规模储能技术在智能电网中具有广阔的应用前景，在削峰填谷、消纳风能等可再生能源发电、平稳电能输出、改善电能质量、应对突发状况对系统冲击等方面具有巨大潜力[3]。
2.各种储能方式简介
储能方式分为机械储能、电磁储能和化学储能，其中机械储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导储能和超级电容储能;化学储能主要是指电池储能系统，包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池和锂电池等。
2.1.抽水蓄能
抽水蓄能电站配备上、下游两个水库，负荷低谷电能富余时，将下游水库的水抽到上游水库保存;负荷高峰电能缺口时，利用储存在上游水库中的水发电。抽水蓄能是目前存储大规模电力技术最成熟、成本效益最好的储能技术，也是当前惟一广泛采用的大规模能量存储技术，世界总装机容量已超过150,000MW;缺点是其受地理条件、转化效率等方面的制约较大，响应时间是分钟级，应对电网负荷波动能力较差。抽水蓄能电站能够用于黑启动、控制电网频率、提供备用容量和提高火电站和核电站的运行效率等方面。
目前，我国已建成抽水蓄能电站20余座，不足全国总装机容量的2%，低于一般工业化国家5%~10%的平均水平[4]。近期国家加快了相关技术研发的投入，在建装机容量达到12,040MW，居世界第一，2020年我国抽水蓄能电站总装机容量将达到约6000万kW。我国单机最大的浙江仙居抽水蓄能电站于2010年12月开工建设，将安装4台单机37.5万kW的机组，预计2016年建成，建成后可以为华东电网提供300万kW调峰容量。2012年6月15日，国家863计划课题“大规模风电与大容量抽水储能在电网中的联合优化技术”启动，将会进一步促进抽水蓄能电站在国内的发展。
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