通過(guò)提前或延遲用電高峰的影響，在一定時(shí)期內(nèi)移峰填谷可以有效的降低峰值負(fù)荷所帶來(lái)的影響，直到供電系統(tǒng)能夠容納更多的負(fù)荷為止。

如果負(fù)荷無(wú)法調(diào)節(jié)，則可以使用能源儲(chǔ)存系統(tǒng)，一般情況下采用在非用電高峰期充電來(lái)改變用電負(fù)荷曲線(xiàn)。

在工業(yè)或大型商業(yè)設(shè)施內(nèi)，利用負(fù)荷的平移來(lái)降低用電高峰期間的電力需求，相應(yīng)的減少能源成本，已經(jīng)有了非常成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

盡管該項(xiàng)技術(shù)正在獲得更多的注意，但是由于各種各樣的原因，在以往并沒(méi)有獲得足夠的重視。它還能非常明顯的改變對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的影響，降低對(duì)機(jī)組容量的需求。

可再生能源(主要是風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電)的發(fā)展，最近獲得了指數(shù)式的增長(zhǎng)。它們提供的是不穩(wěn)定的電力供應(yīng)，這主要是由于氣象和大氣條件所限。

由于這些電力能源承擔(dān)電網(wǎng)中的負(fù)荷比重越來(lái)越大，因此對(duì)電網(wǎng)電力質(zhì)量的影響也日益顯著。

由這些可再生能源生產(chǎn)過(guò)程中所導(dǎo)致的不穩(wěn)定波動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)維持瞬態(tài)以及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性不利。對(duì)可再生能源電力質(zhì)量的關(guān)注包括電壓瞬變、頻率偏差以及諧波。

能源存儲(chǔ)系統(tǒng)可以將這些間歇式能源轉(zhuǎn)換成具有相對(duì)統(tǒng)一、穩(wěn)定的輸出。這樣，能源存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠幫助可再生能源和智能電網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)能源利用效率和性能的最大化。

降低成本

能源存儲(chǔ)系統(tǒng)的收益會(huì)隨著峰值電力價(jià)格的變化而變化。

例如，2014年6月27日，從下午1點(diǎn)到4點(diǎn)，美國(guó)德州電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)的定價(jià)在大約35美元/兆瓦時(shí)到1000美元/兆瓦時(shí)之間波動(dòng)。如果在峰值時(shí)放電、波谷時(shí)充電，每兆瓦時(shí)可以節(jié)省965美元。對(duì)于用電大戶(hù)來(lái)講，每天可以節(jié)省上萬(wàn)美元。

■該簡(jiǎn)化的智能電網(wǎng)圖給出了能源存儲(chǔ)是如何允許可再生能源納入到電網(wǎng)中，成為智能電網(wǎng)的重要部分的。在每個(gè)連接點(diǎn)，在不同區(qū)域的分配、傳輸和生產(chǎn)系統(tǒng)，都有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)由智能電網(wǎng)技術(shù)提供的嵌入式智能、監(jiān)視、控制、信息流的機(jī)會(huì)。圖片來(lái)源：TriadConsultingEngineers公司

電力質(zhì)量的控制

通過(guò)維持額定電壓和頻率值，能源存儲(chǔ)系統(tǒng)可以提高輸送給工廠(chǎng)的電力質(zhì)量?？焖俸透咝У膬?chǔ)能裝置，比如電池或超級(jí)電容，可以吸收或釋放電能，幫助平抑公共電力負(fù)荷的瞬時(shí)波動(dòng)。

隨著可再生能源的擴(kuò)展，越來(lái)越有必要將不斷變化、間歇式的電力輸出轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定和可靠的電力供應(yīng)。

由于太陽(yáng)能發(fā)電主要集中在日出和日落之間，因此很有可能發(fā)生這種情況：電源的生產(chǎn)和電網(wǎng)的峰值需求并不一致，在烏云蔽日、太陽(yáng)能無(wú)法發(fā)電的時(shí)候，電網(wǎng)更需要與太陽(yáng)能發(fā)電裝置連接，以滿(mǎn)足夜間高峰的電力需求。

此外，太陽(yáng)能發(fā)電量的上升代表著向電網(wǎng)輸入越多，就會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性問(wèn)題，這和那些廣泛應(yīng)用風(fēng)能的地區(qū)所面臨的問(wèn)題有點(diǎn)類(lèi)似。

充分利用儲(chǔ)能系統(tǒng)

能源存儲(chǔ)系統(tǒng)為最終用戶(hù)保留著降低費(fèi)用的希望，同時(shí)通過(guò)打時(shí)間差，改變電力生產(chǎn)的時(shí)間，將發(fā)電機(jī)接入到更高質(zhì)量的可分配電力生產(chǎn)上。

通過(guò)調(diào)節(jié)負(fù)荷，吸收電力峰值，在電力供應(yīng)突然降低時(shí)注入電力，就地能源存儲(chǔ)可以緩解由可再生能源生產(chǎn)輸出所造成的電源波動(dòng)。

生產(chǎn)曲線(xiàn)的平緩可以為電網(wǎng)提供更穩(wěn)定、可靠的電力來(lái)源。有些電力公司對(duì)連接到電網(wǎng)的發(fā)電設(shè)備有要求，這就需要通過(guò)能源存儲(chǔ)的方式來(lái)調(diào)節(jié)電力生產(chǎn)的波形。

能源存儲(chǔ)系統(tǒng)的利用，可以幫助電力公司推遲承擔(dān)基本負(fù)荷電站的升級(jí)改造，或者是延遲增加新的發(fā)電能力，因?yàn)樵黾有碌陌l(fā)電能力會(huì)導(dǎo)致成本指數(shù)級(jí)的增加。

目前應(yīng)用的存儲(chǔ)能源方式多種多樣，取決于特定的應(yīng)用和所需的系統(tǒng)特性。能源可以存儲(chǔ)的形式有：電力式、機(jī)械式、熱能或者化學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)，每一種都有其優(yōu)點(diǎn)和適用場(chǎng)合。

電力式存儲(chǔ)是最常見(jiàn)的一種方式，一般為電池或電容。小到手表電池，大到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心最新式的鋰電池，以及電力公司大規(guī)模的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

據(jù)NavigantResearch研究報(bào)告顯示，2014年全球分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)收益達(dá)到4.52億美元，預(yù)計(jì)到2024年將突破165億美元。

該機(jī)構(gòu)高級(jí)研究員AnissaDehamna解釋說(shuō)，“先進(jìn)的化學(xué)電池技術(shù)的發(fā)展，包括鋰離子、液流電池、鉛酸電池和其它新一代化學(xué)電池，將促進(jìn)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅速發(fā)展。這些先進(jìn)的電池技術(shù)將有助于滿(mǎn)足分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)、充電樁和家用能源網(wǎng)絡(luò)的需求。”

不過(guò)，高成本、軟件和控制系統(tǒng)以及專(zhuān)業(yè)的集成技術(shù)是分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展所面臨的幾個(gè)難題。