工业园区用户侧电池储能系统运营模式及其经济性分析

在分析我国现行储能相关政策的基础上,提出了工业园区用户侧电池储能系统的运营模式,所建立的运营模式包括投资方/运营方的设计、电费计量和结算方式。在此基础上,考虑储能不同充放电运行策略,建立了用户侧电池储能系统经济性分析模型。针对铅炭电池、锂离子电池和全钒液流电池等典型储能类型,详细测算了用户侧电池储能系统的经济性并进行了关键参数灵敏度分析。仿真结果表明在现有储能技术条件下,投资用户侧电池储能系统尚不具备经济性。最后分析了用户侧储能激励政策。     

考虑需量管理的用户侧储能优化配置策略研究

为推动储能的商业化应用,考虑应用于两部制电价条件下的用户侧储能规划与运行场景,提出了参与需量管理下的全生命周期储能系统功率及容量配置优化方法。首 先,构建了储能参与需量管理的年化收益模型,包括电量电费部分和基本电费部分,同时针对储能的功率进行惩罚约束;其次,对储能的全生命周期成本进行评估,考虑了电池特性的衰减对其充放电量的影响,量化其电量损失成本函数;然后,根据储能系统运行场景的负荷特性、分时电价、储能荷电状态、充放电功率等约束条件,构建以储能运行年化总成本最小的目标函数;最后通过实际工程算例进行评估,验证了所构建模型的经济合理性,为用户侧储能的投资决策和运行指导提供依据。     

锂离子电池建模现状研究综述

随着新能源装机规模的逐年递增,电网对储能系统的辅助服务需求日益加重,合理地大规模集成储能电池单元,并通过电池管理系统进行有序控制是未来储能系统应用发展的关键。但由于目前对储能电源模型的研究远远滞后于实际工程需求,因此建立精准的电池模型是电池管理的迫切需要。本文在对比储能现有模型分类的基础上,通过对相关电池建模资料的梳理,分析了电化学模型、黑箱模型与等效电路模型的优缺点与应用场景,重点比对了单体电池的Rint、Thevenin、PNGV等多种等效电路建模方法,并阐述了不同单体模型在多种应用场景下的优势和局限性;同时对电池模组串并联顺序以及电池单体的不一致性影响进行了讨论,可为电池模组化和大规模储能系统应用的性能评估与发展提供参考。     

用户配电室设置储能电池堆的可行性分析

探讨了在某用户侧配电室设置储能电池堆的诸多优点以及对用户配电系统和应急安全系统的影响,并进行了经济效益分析和社会效益分析,结果表明在用户侧配电室设置储能电池堆既解决电网储能问题,又减少用户的固定资产投资,配电系统更加安全、可靠。     

采用全寿命周期成本模型的用户侧电池储能经济可行性研究

储能系统的成本高及收益不明确是影响其规模化应用的主要原因之一。首先建立了通用的全寿命周期成本模型,用于全面计算储能的各类成本;通过敏感性分析提出了有效降低几类用户侧电池储能成本的方法;分析用户侧电池储能的效益来源,并对不同电价机制下的经济可行性进行了详细计算,最后给出了用户侧电池储能在全寿命周期内的优化投资策略。结果表明,对于用户侧电池储能,在整个项目周期内安装成本占比最大,其次为更换成本和用电成本,运行维护成本比例最小。用户侧电池储能年均成本由低到高依次为:铅酸电池钠硫电池?铁锂电池全钒液流电池。通过降低额定放电时间、提高循环效率并延长寿命周期,可有效降低用户侧电池储能的年均成本。在两部制电价机制下,当铅酸电池、钠硫电池、铁锂电池和全钒液流电池的安装成本分别下降为原成本的60%、60%、50%和30%,用户侧电池储能才达到经济可行。     

电池储能系统运行控制与应用方法综述及展望

近年来,随着电池储能产业的高速发展,中国电池储能技术逐渐呈现出了大规模集成与分布式应用并存,多目标协同应用的特征和趋势。在分析国内外电池储能电站发展现状的基础上,针对新能源功率输出平抑、计划出力跟踪等新能源发电侧应用场景,电网频率调整、网络潮流优化等输电侧应用场景,以及分布式、移动式储能等在配电侧的应用场景,对国内外近些年来电池储能应用的研究成果及现状进行了综述,并对未来大规模电池储能电站的运行控制方法和应用前景做出了展望。     

电网侧大规模预制舱式电池储能电站集成技术研究与应用

电池储能在电力系统发输配用电领域均已开展相关工程应用,包括改善大规模可再生能源出力特性、提升用户侧分布式可再生能源消纳、需求侧响应及削峰填谷等。文章对电网侧大规模储能系统电站的电池类型、成组方式、集成设计,以及电站的源网荷控制策略进行了详细阐述。最后,对大规模电池储能系统在电网侧的应用情况和特点进行了归纳总结。     

锂离子电池健康状态评估方法研究进展

电化学储能是现代电力系统中不可缺少的一环,其特点是能量密度大、响应速度快、转换效率高、建设周期短、站址选择多等.储能电站的应用场景非常宽泛,如在电源侧平滑出力波动及处理跟踪、电源调频辅助服务、备用电源等;电网侧用来参与电网调峰调频、优化电网潮流分布、改善电能质量、虚拟电厂、延缓输电设备拥堵升级、微网等;用户侧可以完成削峰填谷、智能交通、社区储能、需量电费管理等.储能电站在快速发展的同时,安全是第一要素.而储能系统安全的关键在于电池系统的安全,在于如何精确预估电池的健康状态.储能电站电池的健康状态评估对电站的日常维护成本、健康运行及运维工作量等起关键性作用.综述了电池健康状态SOH(state of health)的影响因素,分析了线性误差预测方法、粒子群结合BP神经网络法、动态贝叶斯网络法的研究过程及结论验证,探讨了不同评估方法的可行性.在完善电池健康状态评估算法理论体系、实际应用技术研究方面具有潜在价值.     

用户侧储能安全标准现状分析

用户侧储能直接面向生产单位、公共场所和社区等人员及设备高度密集区域,提升用户侧储能的安全水平刻不容缓。分析了国内外用户侧储能的发展状况,重点梳理了储能技术安全标准体系,从储能电站设计、调试和运维的标准体系来看,储能电站选址标准缺失,储能电站的建设、调试和运行过程技术壁垒相对较高,国内外在运行维护、检修、消防体系标准方面还不够完善,应进一步提升和完善相关标准。     

电化学储能在新能源发电侧的应用分析

随着我国可再生能源发电装机容量不断增加,以及新能源发电配置定量储能的政策陆续出台,电化学储能发展呈现爆发式增长趋势。本文首先从电化学储能电池本体技术、储能系统集成技术、储能系统运行控制策略3个方面阐述了电化学储能技术的发展现状和特点;然后基于已实施的新能源储能项目典型案例,分析了当前新能源发电侧储能的应用方向、实现功能及技术特点,并提出了储能在新能源发电侧的主要应用功能和技术研究趋势;最后对储能技术在未来新能源发电侧的应用前景和发展趋势进行了展望,指出了4个方向。     

分布式储能的商业模式研究和经济性分析

随着电力体制改革的深入,电力需求侧管理的成熟,用户侧储能越来越多地参与到电网削峰填谷和电网辅助服务中,国家和政府也出台相应的政策,鼓励用户侧分布式储能积极响应电网需求,充分利用分布式储能设备。首先介绍了分布式储能的基本类型、特点和适用场景,着重分析了主流化学储能的发展趋势,归纳总结了分布式储能在商业中的应用,并就其盈利方式进行了分析。针对储能参与削峰填谷及调频辅助服务2种典型场景的技术经济性进行分析,提出用户侧分布式储能在盈利中所要关注的影响因素,最后从完善现有电价制度、储能企业创新和政府政策引导3个方面,为用户侧分布式储能发展提出相关建议。     

基于MILP的用户光储系统储能配置场景适应成本分析

针对联网用户侧光储系统的储能容量优化配置问题,采用K-means 聚类算法和聚类数判断指标筛选典型光伏出力场景集合用于储能规划,分析在不同光伏出力场景下因储能容量缺额或容量冗余产生的场景适应成本;以总场景适应成本最小为目标建立储能容量配置和运行优化的混合整数线性规划模型,优化决策用户光储系统的储能容量配置及运行策略;分析低谷电价与富余光伏倒送价对储能容量配置和运行策略的影响。算例结果表明,模型可计及光伏出力不确定性,优化规划储能容量,并场景化细粒度衡量储能规划方案应对光伏出力变化的经济代价,为用户侧储能投资提供更高效的决策支持。     

长时储能技术及典型案例分析

随着电力系统向低碳化转型，新能源装机容量占比逐年增长。可再生能源发电具有间歇性的特点，主要发电时段和高峰用电时段错位，存在供需不平衡，电力电量平衡对灵活性的要求加剧。长时储能电站成为破解问题的有效有段。针对长时储能技术发展概况，首先分析抽水蓄能、压缩空气、锂离子电池、液流电池、熔盐储热、氢储能的技术特性、优势及目前瓶颈，统计以上储能技术的典型应用工程；然后从电源侧、电网侧和用户侧分析了储能的典型场景应用，阐述了多种储能技术在能量转移、辅助服务、黑启动、平滑新能源出力等多场景下的应用对比；总结分析了化学储能示范工程、储热示范工程、机械储能示范工程的技术参数、系统接线、能量管理等问题；最后对未来储能电站技术进行了展望。     

用户侧电化学储能系统新型灭火剂研发与应用

用户侧储能系统直接面向生产、医疗和社区等用户,储能安全运行是重中之重。因缺乏针对锂离子电池的专用灭火剂,储能系统的发展受到约束。在锂离子热失控机理分析基础上,搭建了适用于锂离子火灾灭火测试的平台,对现有灭火剂的优劣势进行了分析,以全氟己酮为核心,搭配降温剂和防腐材料开发出了一种锂离子电池专用灭火剂。实验结果表明,该灭火剂具有10 s扑灭明火能力,并实现电池降到室温时间小于15 s,72 h无复燃。进一步对开发的新型灭火剂进行绝缘实验测试,该灭火剂对金属无腐蚀性,并且浸泡下电子器件能够正常运行。研究结果能够为锂离子电池储能系统的消防安全提供有效的试验支撑和安全保障。     

湘赣电讯

<正>国网湖南综合能源公司：储能集控平台实现运维全流程管理2023年4月27日，由国网湖南综合能源服务有限公司自主研发的储能集控平台创新成果发布。该储能集控平台是功能涵盖电化学储能电站设计优选、运行维护和聚合运营的全寿命周期智慧管理平台；通过对分散在各地的电源侧、电网侧、用户侧储能电站的电池及管理系统、功率变换系统、变电系统、动环系统全要素全时段的在线监控，可对储能资源远程聚合控制、储能系统在线诊断、储能运维行为规范和运维质量标准化管理以及对各储能电站设备运行指标、性能、参数的横向比对分析，实现储能运行、维护等的全流程管理。     

考虑多运行场景的城市电网用户侧储能需求评估方法

在城市电网中配置用户侧储能是解决可再生能源消纳能力不足、局部过载等运行问题的有效途径之一。因此,提出了一种考虑多运行场景的城市电网储能需求评估方法。通过出现频率与危害性来量化城市电网不同场景间的权重构成,选取正常运行、可再生能源消纳不足、局部过载场景构建城市电网用户侧储能需求评估模型。使用浙江省某区域城市电网37节点模型进行算例分析,结果表明该方法能够有效地评估城市电网用户侧储能需求,提高用户侧储能在不同运行场景下的复用率,与单运行场景储能需求评估方法相比,能够显著减少城市电网的用户侧储能总需求,并节约其投资与运行成本。     

计及虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度策略

储能设备可以实现负荷的跨时段平移,在综合能源系统的经济稳定运行中能够起到重要作用。但当下储能投建费用较高,难以大规模应用。而通过优化用户侧可控负荷,可达到类似储能设备平移负荷的效果。从电能、热能2个角度出发,提出了利用用户侧虚拟储能的区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）优化调度策略。首先基于电动汽车充电管理方法和楼宇蓄热特性,对电、热虚拟储能（virtual energy storage,VES）系统进行建模;进而将虚拟储能系统集成到考虑天气不确定性的区域综合能源系统调度模型中,该模型以降低能源系统日运行费用为优化目标,合理安排电动汽车充电并在温度舒适度范围内对建筑物室温进行调节,实现虚拟储能系统的充放能管理;最后以夏季系统用能场景为例,对优化模型进行仿真实证。仿真结果表明,虚拟储能设备可以起到负荷平移效果,削减储能配置容量。应用虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度模型可以在满足能源需求和温度舒适度的前提下降低系统日运行成本,提升系统运行稳定性。     

江苏电网侧电池储能电站建设运行的启示

2018年7月18日,中国首批101 MW/202 MW·h分布式电网侧电池储能电站在江苏镇江投运,在夏季迎峰度夏时段充分发挥电池储能系统调峰、调频、应急响应的作用,解决了镇江仿晋分区夏季负荷供电缺口,有效增加了电网的调节手段和调节能力,有助于电网安全稳定运行。投运至今,该储能电站已多次向电网提供自动发电控制(AGC)功率响应、调峰调频等辅助服务。首先分析了镇江电网侧储能电站建设的背景和内在动因,接着从电池选型、一/二次架构等方面介绍其集成方案,并对其AGC控制、应急响应控制以及一次调频控制分别进行了介绍与分析,最后从储能并网相关技术标准制定、储能并网检测工作开展、储能参与辅助服务市场、分布式储能应用研究等方面,深入探讨了江苏电网侧储能电站投运对中国储能技术发展与应用的启示和建议。     

用户侧电池储能系统容量配置探讨

随着电池储能技术的日渐成熟和相关设备成本的不断下降,用户侧储能已从示范应用转向商业化应用。考虑用户侧储能在削峰填谷和需量控制方面的收益,以及电池储能系统的投资成本和运行维护成本,建立了储能项目成本收益模型,用于优化用户侧储能项目的容量配置。以深圳瑞华泰储能项目为例,优化其容量配置,并结合实际工程核算实际工程问题约束下的项目经济性指标,从而指导用户侧储能项目建设。     

面向用户侧的电池储能配置与运行优化策略

为提高用户侧电池储能投资与运行的经济性,降低用户用电成本,提出了用户侧电池储能配置优化及运行调度滚动优化方法。首先,分析了用户加装储能的收益以及储能运行的约束,然后构建了储能配置优化模型、储能月前和日内运行滚动优化模型,并用CPLEX求解器进行求解。在构建模型时加入了储能性能约束,能有效减少储能运行时充放电状态之间的转换次数,延长储能寿命。在月前优化中,确定一个预测的月需量防守值;在日内滚动优化中,构建了储能日运行分段优化模型及月需量防守值更新模型,实时更新日负荷数据及月需量防守值,进行滚动优化,不断修正负荷预测误差影响。最后,对工业大用户进行算例仿真,验证了所提优化模型的有效性。