储能系统是指通过将能量在一段时间内储存起来,以便在需要的时候释放出来使用的设备或机制。
能量管理系统是指监控、控制和优化能量的分配和使用。
储能系统和能量管理系统的结合旨在提高能源利用效率,并在可再生能源领域提供一种可靠的能量存储和供应解决方案。
储能系统利用不同的技术来存储和释放能源,如化学储能、电动储能、机械储能等。
化学储能是指将能量转化为物质的形式存储,常见的是电池储能技术,如锂离子电池、聚合物电池等。
压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量,由电动机带动空气压缩机,将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴,当系统发电量不足时,将压缩空气经换热器与油或混合燃烧,导入燃气轮机作功发电。国外研究较多,技术成熟,我国开始稍晚,好像卢强院士对这方面研究比较多,什么冷电联产之类的。压缩空气储也有调峰功能,适合用于大规模风场,因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转,减少了中间转换成电的环节。
可再生能源(光伏和风电)的大规模渗透,使得电网从只应对需求侧的变化负荷,到既要应对需求侧负荷的变化,又要应对供应侧可变可再生能源的变化。储能具有了为供需两端提供缓冲和平衡的功能。供应侧多种不可调度、不可预测的可再生能源的接入,需要储能来保证能源供应的平衡和稳定。需求侧有大量用户屋顶光伏接入,有些是接在电表后端。为了尽量消纳这些可再生能源,提高可再生能源利用率,避免对电网的干扰,就需要分布式储能来提供灵活性。其中,电力驱动热泵+蓄热(冷)是重要的技术手段。
即我们比较熟悉的竖埋管土壤耦合换热。一共有3种管型:单U管、双U管和同轴套管。从地源热泵供热供冷的角度看,希望利用土壤200 m以浅的恒温层,为水源热泵提供供暖和供冷工况都适宜的热源和热汇。而从储能的角度看,是大限度利用土壤的中长期保温和蓄热性能。因此,二者的工作温度是不一样的。即储热的温度范围大,而热源/热汇的温度范围则受到水源热泵效率的约束。地源热泵系统的规划设计非常讲究土壤的热平衡。比如夏季水源热泵冷凝器散发的热量,希望能在短时间内从土壤中消散,所以更希望埋管周围土壤中渗流水的流动性能够把热量尽快带走。