电力储能技术能够将新能源代替传统能源转换为电能，不仅减少了不可再生资源的使用，还有效提升了环保效益，在当前电力系统中应用非常普遍。但在我国电力系统构建的过程中仍主要以传统储能方式为主，对电力储能技术不够重视，在一定程度上影响了新能源的使用效果，严重限制了我国电力系统的发展。对电力储能系统进行优化升级，形成新型储能体系在我国电力系统建设中已刻不容缓。
1 电力储能技术的分类
电力储能技术是运用物理学、电磁学或电化学方法将新能源转变为电能的储能技术。该技术能够最大限度降低能源使用量，减少投入成本，还能够降低传统能源燃烧发电中的空气污染，具有非常广阔的应用前景。从储能方式而言，电力储能技术主要包括三大类，其具体状况见表1。
我国电力储能系统起步较晚，在20世纪中后期才开始对电力储能技术进行运用，形成以物理储能技术为核心的水电站储能体系。进入21世纪后，我国加大了对电力储能技术的重视力度，为我国电力储能工作的发展提供了新的契机。结合电力储能技术，构建智能化、高效化电力储能系统已经成为我国电力系统建设的重中之重。
2 电力储能系统的构建
2.1 系统架构
我国电力储能系统构建的过程中对电力储能技术进行全面分析，结合能源互联网需求形成了智能交互的储能体系，其具体状况见图1。
图1 基于能源互联网的电力储能系统架构
该电力储能架构中主要包括管理系统和储能系统两大部分。管理系统中借助分布式管理技术对储能管理、资源分配、生产管理等进行完善，形成系统化、层次化管理架构，确保各工作环环相扣、层层推进，以形成高效化互联网层次体系。储能系统中将机械储能、电磁储能、电化学储能结合在一起，对风能、水能、流液电池等进行整合，以全面提升储能效益，形成高质量、高效益的储能系统。
2.2 储能结构
（1）水电站。以水电站为核心形成抽水蓄能体系，通过水电机组将下游水资源输送到上游蓄水池中，借助水势能差完成储能。该能源互联网储能系统中需要对机组进行强调，做好调峰填谷、调频调相、互为备用等设置，以保证储能能够安全、可靠实现。
（2）压缩空气储能站。该储能站在系统构建时首先借助电网负荷低谷时的剩余电力对空气进行压缩。压缩区域大多选择为废弃矿井、沉海储气罐等、储气井等，压强一般在75MPa左右，对设备性能要求较高。空气压缩完成后在负荷需求较高时可以将压缩空气释放，利用其释放过程推动燃气轮机，以转变为所需的电能。该技术成本投入较少，但压缩气体条件较为苛刻，需要特殊的环境才能够构建，适用性较差。
（3）电容储能系统。在能源互联网中电容储能模式非常常见。该储能过程中主要运用双电荷层实现电量的存储，形成电层电容。一般电层电容存储量与其介质、间距等有关，可以依照实际储能需求对上述指标进行调整，以保证电容储能能够达到能源互联网储能需求。该储能系统一般用于低电压储能，在高压中应用成本较高，实用性较差。
（4）电池储能系统。电池储能系统是一种简单的电力储能系统，在能源互联网中主要适用于低电压储能。我国电力储能过程中对电池储能非常重视，依照不同的储能标准和储能材料对其储能效果进行了针对性分析，其具体状况见表2。
从表中数据对比可以发现液流电池和钠硫电池的使用寿命较长，能够循环使用且充放电效率较高，基本能够满足各功率层的用电需求。
从研究资料显示：当前我国供电系统中铅酸电池可以断路器提供合闸电源，在发电厂、变电所供电中断时也可以发挥独立电源的作用，为继保装置、拖动电机、通信、事故照明提供动力，在电力储能系统中具有非常广阔的应用前景。尤其是在钠硫电池中，储能密度可达140kWh/m3，相同容积下储能效果超过普通蓄电池的5倍，且在使用过程中循环使用次数超过5000次，单体寿命平均超15a。该电池能够进行全充放，可结合具体使用要求进行形状设计，使用非常方便。
2.3 系统优化
为进一步提升基于能源互联网的电力储能系统的安全性、稳定性和可靠性，在储能工作开展时需要对机组及并网进行调整和优化，科学合理地分配各项储能单元，以保证其能够合理配合，实现发电效益的全面改善。
（1）协同调度技术。能源互联网的电力储能系统构建时需要对协同调度进行调整，依照实际发电和用电需求对电能裕度、稳定系数、补偿参数等进行合理分析和配置，确保各储能系统和单元能够合理配合，高效运用于电力储能工作中。如在水电站构建时可以对机组组合负荷进行计算，依照储能要求合理运用电容储能、液流储能等对水电储能进行拓展，保证储能和发电能够平稳过渡，减少调峰调频过程中可能出现的能量损耗。与此同时，还需要对储能成本模型进行构建，依照模型中的各项参数分析储能系统的应用效益，借助不同储能方法实现协同配合，将电能、内能、势能合理转化，减少系统中的资源浪费。
（2）能量协调技术。能量协调时需要对能源互联网中不同能量的优势进行全方位分析，把握好各储能系统及环节的充放节点，以减少过充过放现象，提升系统能量的均衡性。如在对电容储能进行分析时可以依照其实时端电压对储能进行控制，保证充放电量接近最大可控量，从而减少多次充放电，延长电池寿命；在液流电池储能时可以适当增加基于神经网络的智能管理系统，对液流电池的充放电过程进行实时监控，依照能量状态动态调整充放电指令，以减少充放电频次，并配合系统中的补偿指令实施动态功率补偿，从而全面提升系统能量的使用效益，减少频繁充放电及其能量损耗。
3 电力储能系统的应用分析
我国幅员辽阔，环境较为复杂，在电力储能系统构建的过程中往往对多项电力储能技术进行综合运用，构建以能源互联网为核心的电力储能系统。但上述系统中仍主要以抽水蓄能、压缩空气储能、电容蓄能等为主，在电化学、飞轮等方面应用较少。以我国大型电站系统为例，其中2/3均为抽水蓄能式电站，上述电站能够实现能源稳定转化和输出，完成大规模的能量吞吐，对资源和环境的影响较小，应用效益非常显著。
除此之外，我国也开始加大了对其他类型储能方式的研究，并在能源互联网基础上形成储能系统的协调和配合，有效提升了能源转换效果。2008年中科院对液流电池储能技术记性进一步研究，利用新型全氟硫酸离子膜代替传统材料，作为飞轮蓄能的辅助装置，形成双储能并行体系。并在该基础上配置钠硫电池，用于发电备用，从而全面提升储能发电的可靠性，减少由系统故障引起的各项问题；2012年我国加大了对超导体材料储能的重视力度，在原有的低温超导SMES系统基础上对超导材料进行优化，形成了以YBa2Cu3O7涂层导体的超导单元，并将其与抽水储能结合，在该基础上形成模块化集成系统，建立动态仿真对抽水蓄能过程和超导储能过程进行监控，大大提升了电网的安全性和可靠性等。
我国在能源互联网电力储能系统构建的过程中已经加大了对各项电力储能技术综合运用的重视力度，结合协调配合需求和安全可靠性要求对电力储能系统进行了进一步优化和完善，为我国电力系统发展奠定了坚实的基础。从长远角度而言，我国能源互联网电力储能系统还需要进一步优化技术指标，结合经济、技术、投资、金融等进行一体化、全方位业务模式，在该基础上构建健全的市场机会，给予其相应的资金补贴和政策优惠，这样才能够从根本上推动我国电力能源系统的发展进程，保证我国电网建设迈上一个新的台阶。
4 结语
不同的电力储能技术具有不同的储能效果，其经济投入、应用效益等也存在一定的出入。在电力储能系统构建的过程中需要结合实际环境、储能需求和技术指标等进行合理选择，这样才能够保证储能效益的最大化。在能源互联网环境背景下，储能系统构建时需要做好各项技术之间的协调和配合，以经济指标、效益指标、安全指标为核心形成一站式、一体化电力储能系统，以保证我国电力系统能够安全、高效、平稳运行。
参考文献
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（作者系南方电网综合能源有限公司工程师）
