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摘要：大规模储能系统作为不可缺少的内容存在于智能电网建设当中。除发电、输电、变电、配电以及用电之外，大规模储能系统被称为第六环节。本文在介绍各种储能系统发展现状过程当中，主要是结合智能电网发展需求进行。同时针对大规模储能系统构建的必要性进行分析。在这一过程中，也可对其发展趋势进行确定，最后针对项目组调研情况，实现对建设性意见的有效提出。这对智能电网的进一步建设与发展都有较为积极的意义。
关键词：储能技术；智能电网；电池储能
世界各国在规划建设智能电网时都需要结合自身电网特点。通过全面改造现有的电力系统实现对下一代电网的构建是智能电网的主要目标，其中需要兼顾到经济、兼容、集成以及安全等方面。在智能电网发展过程当中，大规模储能技术的应用会对其建设效果造成直接影响。将储能环节科学的设置到电力系统生产模式中，可实现对负荷低谷时电能的有效储存。充分发挥大规模储能技术的价值与作用。
一、各种储能方式简介
1.抽水蓄能
在上下游两个水库位置针对抽水蓄能电站进行配备是有效储存能量的方式之一。当有负荷高峰电能缺口存在时，需要利用上游水库中储存的能量进行发电。相对于所有储能技术来说，抽水蓄能是规模最大、技术最为成熟的一种。使用也较为广泛，但是在地理环境以及转化效率等客观因素的影响之下。不能实现对电网负荷波动的有效应对。在控制电网频率、提供备用容量以及提高火电站运行效率方面，抽水效能都起着不可替代的重要作用。
2.压缩空气储能
对电网负荷低谷时的剩余电力进行使用是压缩空气储能的主要原理。密封空间是空气经过高压密封后所储存的主要位置，如果需要利用电能时，使用高压空气推动汽轮机进行发电工作。相对于其他方式来说，压缩空气储能可实现对消耗能量的有效减少，安全系数相对较高，可在较长的时间内进行使用。大型系统是压缩空气储能使用的主要范围，同时也会受到多种客观因素的影响。地穴、矿井等特殊条件都在其中。规模大、成本低是压缩空气储能的明显优势。在全球范围内都具备较为广阔的发展空间与前景。
二、智能电网发展大规模储能的重要性
1.满足可再生能源发展需要
随机性、间歇性以及出力变化较快是风能与太阳能等新能源的明显特点。尤其是风能的不可预测性以及返调峰特性相当强。大容量的新能源发电会对电网运行控制造成较为直接的影响，并网问题已经对可再生能源的发展造成制约，如果将储能设置科学配备在新能源发电设备当中，可利用储能装置的调节能力，实现对输出曲线的有效调解。
储能系统在新能源领域的另一项应用是风光储一体化发电系统，该系统可以充分利用光能和光伏在时间和地域上的天然互补性，同时配合储能系统对电能的储存和释放，改善整个风、光发电系统的功率输出特性缓解风电，光电等可再生能源对电网的不利影响，增加电五对可再生能源的吸纳程度。
2.减缓输电压力，提升配电网智能化水平
我国许多地区电力输送能力的增长远远跟不上电力需求增长的步伐，在高峰电力需求时，输配电系统往往变得拥挤堵塞，影响系统正常运行。若把储能系统安装在输配电系统阻塞段的潮流下游，电能被储存在没有输配电阻塞的区段，在电力需求高峰时储能系统释放电能，从而减少输配电系统容量的要求，缓解输配电系统阻塞的情况。同时处能系统还可以减少电力传输中的异常和干扰，改善动态电压稳定性以及减少系统低平时甩负荷量。
3.促进电动汽车产业发展
随着电网智能化水平以及电动汽车保有量的大幅提高，电动汽车的车载电池作为可移动储能单元，丰富了电网的可控资源，对智能电网平衡大量不可控的可再生能源有重要作用。在用电低谷时电动汽车和储能电站的电池可以从电网吸纳大量富余电力，用电高峰来临时，电池的电能可以反过来被电网吸收。可以作为停电时的备用电源把这两者有机结合在一起，可以充分利用电池储能站的配套设施可达到资源的最大利用。
4.电网应急相应的需要
在电网失联的情况下，通过传感器技术和通信与信息技术进行故障快速诊断，储能电站切换至电网紧急模式储能装置像。用电设备提供已储备的电能起到应急供电的作用，储能系统能够为用户提供备用电源，具有辅助设备简单，常用电少，启动速度快等优点，为系统黑启动提供电源。提高供电可靠性和抵御自然灾害的能力。其灵活性和移动性的特点，尤其适用于地震洪水等自然灾害后的恢复。对于一些重要负荷或者可靠性很差的部分地区在发生事故是去主网电源或者输配电设备检修时需要孤网运行，孤网容量较小，要求备用电源必须相应速度快，储能电站是最适合孤网供电的备用电源。
三、大规模储能技术发展展望
由于不同的储能技术在额定功率下的放电时间不同，因此应用在电网不同的地方时应该选择合适的储能方式。当用于电能质量改善电网频率稳定时，应选择响应快速放电时间短的电池。例如，超级电容器、飞轮储能等。当用于供电的连续性缓冲或者备用电源时，则选择能放电数秒到数分钟的相应的短时储能方式。当用于电网的削峰填谷或者风能、太阳能等新能源的并网储能时咋选择能够大规模储能，且自放电小的储能方式，例如抽水蓄能压缩空气蓄能等，在受到地理条件限制的时候，可以选择钠硫电池以及液流电池等。
当前，储能技术在我国的应用已经取得诸多的成果，但是，这是一个不断发展的课题，今后我们还面临着许多需要解决的问题：
1.开发容量大、密度高的电能储存介质。随着经济社会的发展，电网容量和电压等级都在向着更大和更高的方向发展，因此，与之配套的储能系统必须在容量、密度方面满足电网不断发展的要求；
2.研究开发多元复合型储能技术。每种储能技术在实际应用中都有其自身的优缺点，因此，必须根据客观条件的不同要求，充分发挥各种储能技术的优点，采取多元复合的方法，可以解决这个问题，以便优势互补；
3.研究在各类动态条件下储能介质内部发生的复杂非线性化变化，对其所存储能量在时间、空间、密度分布上进行有效处理和控制，使其在满足实际应用需要的同时，又能发挥储能应用的最大化的效益；
4.推动出台有利于储能產业发展的政策，并形成体制机制。今后，政府应在规划新能源发展项目的同时，考虑储能技术的应用因素，加大对储能技术的研发投入，并通过峰谷电价政策，协同促进新能源和储能技术的推广应用。
参考文献：
[1]刘怡，陆志刚，雷金勇，等.电池储能系统在智能电网中的应用[C]//中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会.2011.
[2]俞磊.智能电网中储能技术的服务形式及其价值评估[D].华北电力大学，2015.
关键词：储能技术；智能电网；电池储能
世界各国在规划建设智能电网时都需要结合自身电网特点。通过全面改造现有的电力系统实现对下一代电网的构建是智能电网的主要目标，其中需要兼顾到经济、兼容、集成以及安全等方面。在智能电网发展过程当中，大规模储能技术的应用会对其建设效果造成直接影响。将储能环节科学的设置到电力系统生产模式中，可实现对负荷低谷时电能的有效储存。充分发挥大规模储能技术的价值与作用。
一、各种储能方式简介
1.抽水蓄能
在上下游两个水库位置针对抽水蓄能电站进行配备是有效储存能量的方式之一。当有负荷高峰电能缺口存在时，需要利用上游水库中储存的能量进行发电。相对于所有储能技术来说，抽水蓄能是规模最大、技术最为成熟的一种。使用也较为广泛，但是在地理环境以及转化效率等客观因素的影响之下。不能实现对电网负荷波动的有效应对。在控制电网频率、提供备用容量以及提高火电站运行效率方面，抽水效能都起着不可替代的重要作用。
2.压缩空气储能
对电网负荷低谷时的剩余电力进行使用是压缩空气储能的主要原理。密封空间是空气经过高压密封后所储存的主要位置，如果需要利用电能时，使用高压空气推动汽轮机进行发电工作。相对于其他方式来说，压缩空气储能可实现对消耗能量的有效减少，安全系数相对较高，可在较长的时间内进行使用。大型系统是压缩空气储能使用的主要范围，同时也会受到多种客观因素的影响。地穴、矿井等特殊条件都在其中。规模大、成本低是压缩空气储能的明显优势。在全球范围内都具备较为广阔的发展空间与前景。
二、智能电网发展大规模储能的重要性
1.满足可再生能源发展需要
随机性、间歇性以及出力变化较快是风能与太阳能等新能源的明显特点。尤其是风能的不可预测性以及返调峰特性相当强。大容量的新能源发电会对电网运行控制造成较为直接的影响，并网问题已经对可再生能源的发展造成制约，如果将储能设置科学配备在新能源发电设备当中，可利用储能装置的调节能力，实现对输出曲线的有效调解。
储能系统在新能源领域的另一项应用是风光储一体化发电系统，该系统可以充分利用光能和光伏在时间和地域上的天然互补性，同时配合储能系统对电能的储存和释放，改善整个风、光发电系统的功率输出特性缓解风电，光电等可再生能源对电网的不利影响，增加电五对可再生能源的吸纳程度。
2.减缓输电压力，提升配电网智能化水平
我国许多地区电力输送能力的增长远远跟不上电力需求增长的步伐，在高峰电力需求时，输配电系统往往变得拥挤堵塞，影响系统正常运行。若把储能系统安装在输配电系统阻塞段的潮流下游，电能被储存在没有输配电阻塞的区段，在电力需求高峰时储能系统释放电能，从而减少输配电系统容量的要求，缓解输配电系统阻塞的情况。同时处能系统还可以减少电力传输中的异常和干扰，改善动态电压稳定性以及减少系统低平时甩负荷量。
3.促进电动汽车产业发展
随着电网智能化水平以及电动汽车保有量的大幅提高，电动汽车的车载电池作为可移动储能单元，丰富了电网的可控资源，对智能电网平衡大量不可控的可再生能源有重要作用。在用电低谷时电动汽车和储能电站的电池可以从电网吸纳大量富余电力，用电高峰来临时，电池的电能可以反过来被电网吸收。可以作为停电时的备用电源把这两者有机结合在一起，可以充分利用电池储能站的配套设施可达到资源的最大利用。
4.电网应急相应的需要
在电网失联的情况下，通过传感器技术和通信与信息技术进行故障快速诊断，储能电站切换至电网紧急模式储能装置像。用电设备提供已储备的电能起到应急供电的作用，储能系统能够为用户提供备用电源，具有辅助设备简单，常用电少，启动速度快等优点，为系统黑启动提供电源。提高供电可靠性和抵御自然灾害的能力。其灵活性和移动性的特点，尤其适用于地震洪水等自然灾害后的恢复。对于一些重要负荷或者可靠性很差的部分地区在发生事故是去主网电源或者输配电设备检修时需要孤网运行，孤网容量较小，要求备用电源必须相应速度快，储能电站是最适合孤网供电的备用电源。
三、大规模储能技术发展展望
由于不同的储能技术在额定功率下的放电时间不同，因此应用在电网不同的地方时应该选择合适的储能方式。当用于电能质量改善电网频率稳定时，应选择响应快速放电时间短的电池。例如，超级电容器、飞轮储能等。当用于供电的连续性缓冲或者备用电源时，则选择能放电数秒到数分钟的相应的短时储能方式。当用于电网的削峰填谷或者风能、太阳能等新能源的并网储能时咋选择能够大规模储能，且自放电小的储能方式，例如抽水蓄能压缩空气蓄能等，在受到地理条件限制的时候，可以选择钠硫电池以及液流电池等。
当前，储能技术在我国的应用已经取得诸多的成果，但是，这是一个不断发展的课题，今后我们还面临着许多需要解决的问题：
1.开发容量大、密度高的电能储存介质。随着经济社会的发展，电网容量和电压等级都在向着更大和更高的方向发展，因此，与之配套的储能系统必须在容量、密度方面满足电网不断发展的要求；
2.研究开发多元复合型储能技术。每种储能技术在实际应用中都有其自身的优缺点，因此，必须根据客观条件的不同要求，充分发挥各种储能技术的优点，采取多元复合的方法，可以解决这个问题，以便优势互补；
3.研究在各类动态条件下储能介质内部发生的复杂非线性化变化，对其所存储能量在时间、空间、密度分布上进行有效处理和控制，使其在满足实际应用需要的同时，又能发挥储能应用的最大化的效益；
4.推动出台有利于储能產业发展的政策，并形成体制机制。今后，政府应在规划新能源发展项目的同时，考虑储能技术的应用因素，加大对储能技术的研发投入，并通过峰谷电价政策，协同促进新能源和储能技术的推广应用。
参考文献：
[1]刘怡，陆志刚，雷金勇，等.电池储能系统在智能电网中的应用[C]//中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会.2011.
[2]俞磊.智能电网中储能技术的服务形式及其价值评估[D].华北电力大学，2015.