儲能行業是否面臨電能質量問題？

　　2014年以來隨著電池成本的下降，儲能行業的發展日趨漸盛。電池作為化學儲能的載體，其技術的革新有利于儲能行業在市場中的應用普及，然而解決了電池材料，儲能行業真的就可以高枕無憂了么?

　　一、儲能行業現狀

　　隨著能源互聯網的發展，儲能作為一種新型行業如雨后春筍版悄然崛起，并成為了新能源領域重要一環。在國際大環境下，各國都在為“低碳減排”這一重任貢獻自己的一份力，美國、日本、德國等先進國家都在大幅削減對環境造成嚴重污染的化石能源發電，普及應用風能、太陽能等可再生能源發電，同時大力推進儲能技術在電網中的應用，數據顯示，今年全球儲能市場規模將達25億美元。從整體來看，風光電站、分布式及微網發電、調頻輔助服務等對儲能均需求巨大。目前我國正面臨產業升級與經濟轉型，未來將有大量高新技術產業涌現，對電力質量的要求也將隨之提高，這些都為儲能行業的發展創造了新的機遇。

　　圖 1

　　二、儲能行業面臨的問題

　　雖然發展形勢良好，儲能行業仍面臨諸多問題。首先是政府的大力支持，就我國而言，雖然黨和國家高度重視儲能產業發展， 2014年11月19日，國務院辦公廳發布的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》確立了儲能為9個重點創新領域之一，大容量儲能為20個重點創新方向之一。但由于沒有頒布產業界期望的儲能產業扶持政策，儲能產業始終不溫不火。

　　當然打鐵還需自身硬，政府的支持是一方面，其次最主要的還是技術攻關，如何通過高效的方式得到我們想要的可利用的電能呢?接下來就和大家重點聊一聊。目前電能儲存技術分為三大類：物理儲能、化學儲能和其他方式儲能(如電磁儲能、相變儲能等)。相比物理儲能，化學儲能的應用場景更為廣泛;相比超導儲能等新興技術，化學儲能技術產業化應用更為成熟。因此，化學儲能成為各國儲能產業研發和創新的重點領域，而化學儲能的創新不可避免的就要研制新的電池材料，其大量使用UPS電池及逆變器所帶來的電能質量問題日益嚴重 ，如諧波、閃變、電壓暫升暫將、不平衡等等，其中諧波問題較為凸顯。

　　圖 2

　　產生諧波的主要原因就是UPS電池的使用，UPS電池已成為化學儲能的關鍵性技術，其相對電網而言是一個非線性負載，在工作時會產生大量諧波。以配置6脈沖整流器的UPS為例，其輸入功率因數一般為0.75左右，諧波大于30%。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，導致電氣設備過熱、產生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障。同時引起電力系統局部并聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，致使電池燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對于電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。由此可見對于諧波等電能質量問題，不容忽略，我們通過先進的技術存儲了大量的能量，卻不能使用，豈不徒勞無功?

　　圖 3 諧波危害圖

　　二、準確捕獲電能質量問題

　　由此不難發現儲能行業所帶來便利的同時，電能質量問題也必須得到相應的重視，相關的產品和技術正在應用，廣州致遠電子自主研發的電能質量分析儀E6500非常適用于新能源行業，如風能行業、光伏行業、核電能源、生物質能、電動汽車等行業，它可以捕捉故障現場的諧波、電壓波動、閃變、功率和三相不平衡等常見的電能質量問題，為智能電網、新能源、電氣化鐵路和大型工業用戶提供電能質量方面的性能評估和治理決策。E6500自帶獨有的逆變器檢測功能，直接測量逆變器轉換效率，同時支持單向/三相逆變器 可測直流電壓、電流、功率、紋波電壓，可測交流電壓電流有效值、頻率、視在功率、有功功率等參數。

　　圖 4 某現場實測電流波形

　　同時E6500支持10分鐘原始采樣點錄波功能，對數據進行無縫記錄，支持50/60Hz工頻錄波，然后通過上位機軟件進行二次分析。如圖所示為錄波功能測量的電壓諧波畸變率圖。

　　圖 5 電壓諧波畸變圖