计算机技术在新能源储能系统中的应用

<正>如今,大数据、人工智能、物联网等新型计算机技术已被广泛应用于储能行业,使得储能领域实现了多项技术突破。本文主要探讨新能源储能系统中计算机技术的主要应用方向,首先阐释了储能技术对于新能源发展的重要性,而后探讨计算机技术在新能源储能系统中的应用,主要体现在计算机技术能够解决能源利用率低的问题、计算机技术对储能安全性和稳定性的响应、大数据对储能系统数据管理的支持作用这三大维度,以期有效助推新能源储能系统稳定运行。     

基于计算机技术的储能系统优化北大核心CSCD

基于对能源储存利用的优化研究,我国的储能行业迅速发展壮大。在研究如何减少电能储存中的损耗、提高利用效率、控制稳定性等系统优化技术时,通常需要利用计算机技术高效的计算和控制能力加以辅助。包括在新能源汽车能源利用优化、储能装置温度控制优化、电池容量优化、储能材料研究等诸多研究方向都出现了计算机技术的身影。依据目前行业内的研究成果,在人工智能和大数据技术的加持下,储能行业的发展也能得到进一步提升。     

化学储能技术在电力系统中的应用效果评价分析

可再生能源发电站的建设给电力系统与传统电网带来了技术冲击,建立与新型发电技术相配套的化学储能装置是继续大规模发展可再生能源的必要条件,储能电站是建设智能电网、促进可再生能源并网、推动分布式发电的重要元件。文章重点关注目前常见的几种化学储能技术,选择关键技术指标,收集截至2011年最新的化学储能技术应用数据,结合数据包络(DEA)分析方法,探究各种化学储能技术的优势及应用效果,为化学储能技术未来的研究方向提供建议和参考。     

我国核电具备规模化发展的条件

与水电一样,核电是安全、环保、经济的清洁能源,是目前现实有效、可大规模替代化石燃料的优质能源.在国际社会越来越重视全球气候变化,减少温室效应气体排放的形势和压力下,积极推进核电建设,已是我国能源建设的一项重要政策,对于满足我国经济和社会发展不断增长的能源需求,保障能源安全供应,保护环境,实现电力工业结构优化和可持续发展,提升我国综合经济实力、工业技术水平和国际地位,都具有十分重要意义.经过30多年的发展和积累,我国核电具备了大规模发展的条件.     

大数据技术在大规模储能电池管理系统中的应用

传统电力系统正不断向智能化发展,大规模储能电池管理系统的应用,可以有效及时地分析储能单元和电池的工作情况提高工作效率,面对海量的数据分析压力,需要更先进的技术升级。对此本文分析了大数据技术下的电池管理系统。在明确当前电池储能管理系统的常规框架后,引入大数据技术,提出SOC数据预测办法构建数据集合,通过Hadoop数据管理架构,实现数据高速分析整理。事实证明,大数据技术可以有效应用于储能电池管理系统中,提高其智能化程度,实现数据模块的更快更换扩展。     

中国储能市场机制与监管现状、问题与建议

储能是解决新能源间歇性输出的有效方案,正在成为支持能源转型的重要新兴技术。本文基于对国内储能企业调研,分析了中国储能在电力系统中的应用机遇,探讨了中国实现大规模储能商业模式的市场机制问题与监管障碍,结合储能行业诉求提出了政策建议。本文提出支持中国储能产业发展,应避免重复可再生能源发展初期依赖补贴所产生的问题,需侧重完善健全能源与电力市场机制设计,从监管层面认可储能在能源系统中的多重价值,配合财税改革与有效价格信号,通过市场竞争降低成本、选择技术、优化能源系统,使储能得以与多种智能与灵活性能源解决方案公平竞争,得到可持续推广。     

可再生能源发电系统虚拟惯量动态控制仿真模型

针对可再生能源发电系统大规模接入电网后,因电网总惯量减小而导致小干扰稳定性能减弱的问题,提出了能够有效提高系统转动惯量的多可再生能源发电系统虚拟惯量动态鲁棒控制方法。文章研究了风电、光伏和储能系统虚拟惯量及其控制机理,建立多可再生能源发电系统的转子运动方程;研究基于多可再生能源发电系统转动惯量动态控制和电网小扰动稳定判别模型的系统稳定性鲁棒控制,建立可再生能源出力和负荷波动下的虚拟惯量动态鲁棒控制模型;基于ADPSS仿真平台,针对多可再生能源虚拟惯量动态控制模型,搭建了风电、光伏和储能与无穷大系统并联模型。对所建立虚拟惯量控制模型进行的仿真分析表明,该模型能够有效地提高多可再生能源发电系统接入条件下的电力系统稳定性。     

电池-超级电容器混合储能系统研究进展

储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现"碳达峰""碳中和"中长期目标的关键支撑技术.能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性.本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,...     

压缩空气储能系统释能环节轴系建模与振荡分析

压缩空气储能系统因其具有容量大、寿命长、响应快和调节灵活的特点,有着广阔的应用前景.压缩空气储能的释能环节作为气体压力能向机械能转化并最终产生电能的中间环节,其轴系建模与稳定机理与传统发电机组、风力机组、微型燃气轮机等均存在不同之处.为了研究压缩空气储能系统的轴系振荡特性以进一步分析储能并网后电力系统的稳定性问题,重点...     

园区集中式混合储能系统的响应控制策略

混合储能(HESS)的引入可有效促进园区中分布式电源消纳、降低用户需求波动对配电网运行的影响,但大量分散式储能配置的控制难度大、经济性低。文章基于用户多时间尺度需求,提出了以集中式混合储能系统成本最小为目标的储能响应控制策略。首先,针对园区中分布式电源与负荷类型的多样性,构建考虑不确定性影响的用电需求模型,获取长时间尺度的需求预测与短时间尺度的预测偏差数据;然后,基于多时间尺度的需求预测与偏差量,构建以清洁能源消纳、需求波动平抑为目标的需求响应模型;最后,提出了基于价格引导,以集中式HESS响应成本最小为目标的协调策略,在满足多时间尺度、多类型需求的同时,提高HESS运行的经济性。算例结果表明,文章所提出的HESS控制策略可有效促进清洁能源消纳、平抑系统波动。     

我国储能发展迅速但仍处于起步阶段

<正>储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统,互联网+智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。储能对于构建清洁、低碳、安全高效的现代能源体系具有广泛而重要的价值。储能对调整能源结构,创新发展,推动能源革命,建设现代能源体系具有十分重要的意义。近年来,我国储能快速发展,在发展过程中同时面临着一些制约因素,如发     

全钒液流储能电池数学模型的研究

随着社会的不断发展,对能源的需求与依赖也随之增大.面对当前这种形式,人们除了采用传统的火力发电以外,逐渐开始利用水能、风能、太阳能等清洁能源发电.清洁能源往往通过自然界存在的能量进行发电,因而其发电具有随机性和间歇性,从而影响电压与电网的稳定连接.储能电池可作为介质来维持电网与清洁能源之间的稳定.     

基于熔盐储热的综合智慧能源系统方案研究

熔盐蓄热供能技术是新兴的供能技术,是引导清洁供能、改善环境、提高电网稳定性的重要组成部分,将储热技术应用于电力系统中的大规模储能具有其独特的自身优势。本文基于自主研发建设的双罐熔盐储热-换热系统平台,研究提出了带有熔盐储热的风、光、储一体化的综合智慧能源系统方案,开发了可复制、可推广、可延伸,覆盖电/热/冷/水的带有熔盐储热的分布式能源多联供功能模块,并对系统用能进行了预测。系统具备多场景应用模式下的商业推广价值,为熔盐储热技术在供热制冷领域、热电解耦以及在综合智慧能源系统中的推广应用提供重要理论与技术支撑。     

泛在电力物联网建设下消纳弃风弃光资源的储能系统综述

储能系统可满足泛在电力物联网"源网荷储用"系统各阶段的应用需求,提高能源利用效率,有效解决弃风弃光问题。适用于风光能源消纳的储能技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能、熔融盐蓄热的非补燃压缩空气储能、卡诺电池储能和电解氢联合燃料电池储能等。国内现有的风光消纳储能系统大部分都采用电化学储能方式,主要以各类锂离子电池为主。电化学储能的响应时间为毫秒级,额定功率可达兆瓦级,循环效率最高,可达80%以上,但使用寿命受限。熔融盐储能、卡诺电池储能可有效利用现有或即将退役的火电机组的汽轮机等设施,但循环效率相对于电化学储能较低,一般在30%～40%之间,若与锂电池、热泵等技术相结合,循环效率可提高至60%。结合泛在电力物联网建设,适合于风光资源消纳的典型储能应用模式主要有配套风光能源消纳建设的储能电站、配套火电厂建设的储能系统、虚拟电厂、储能云等。成熟的储能技术、完善的标准规范体系以及有效的扶持政策、创新的商业模式、融资渠道等,是储能在电力系统发输变配用各环节中大规模推广应用的必要条件。     

Analysis of the current energy storage market and energy storage economy

储能在未来电网以及可再生能源的应用中将起到至关重要的作用.它的应用范围涉及发电,传输,分配乃至终端用户.本文简要分析并总结了储能市场的经济性,重点阐述了储能应用的主要瓶颈问题----成本.通过分析与计算,确定了储能产品的目标成本,并且以历史上光伏产业规模效应的经验曲线为基础分析了能够降低储能成本的可行途径.储能应用市场将为传统能源结构带来根本性的变化,给社会经济带来巨大的福利,它的应用势在必行.但是,要实现储能的大规模应用还有诸多艰巨的任务与挑战,其中最重要的是要降低储能系统的成本,而实现这个目标需要多方面的共同努力.     

钒电池担当“电力银行”

<正>近年来,随着清洁能源发电的广泛应用,储能行业也获得了很大的发展。特别是以钒电池为代表的储能电站建设,为电网接纳可再生能源发电提供了良好的技术支持,促进了节能减排。风能、太阳能等可再生能源的发展已是大势所趋,然而由于风能等清洁能源具有不连续、不稳定等特性,大规模并网后对电网调峰、调频及电能质量均会带来不利影响,这限制了清洁能源的广泛应用。储能技术则有望解决上述困扰。近年来,钒电池凭借其安全性高、寿命长、低污染等特     

我国储能政策分析与建议

为发展可再生能源和完善优化现有电力系统,提高整体能源利用效率,世界主要国家均出台支持储能大规模发展的政策措施.尽管我国储能产业发展迅速,但仍处于从政策层面向行动计划过渡的时期.本文简要介绍了储能在全球绿色能源革命中发挥的重要作用以及全球储能产业的发展现状,从储能产业发展规划、储能应用在电力市场中的激励政策、可再生能源、清洁能源发展政策和新能源汽车类政策等方面,对我国国家层面的储能政策进行了梳理;然后从"十三五"时期能源规划类、调峰辅助市场运营规则类、地方补贴政策、储能协同可再生能源政策以及峰谷电价政策等方面,对我国地方政策进行了分析;并对国家电网和南方电网两个企业近年储能政策方向的转变进行了研究,最后分析了我国储能政策目前存在的主要问题,提出了促进我国储能发展的政策建议.     

Review on key technologies and applications of hydrogen energy storage system

随着国内以风电,太阳能为主的可再生能源快速增长,可再生能源消纳能力不足和并网困难等问题愈发突出,大规模储能系统被证实是解决该问题的有效方法.本文回顾了现有成熟储能系统的不足与限制,分析氢储能的优势特点,构建了电能链和氢产业链融合的氢储能系统,为可再生能源的进一步发展提供良策.随后对氢储能系统三个环节(制氢,储运氢,氢发电)关键技术进行了梳理,对电解槽技术,燃料电池技术和储氢材料中的关键性能进行了比较和评估.在氢储能领域,部分发达国家已经初步形成了从基础研究,应用研究到示范演示的全方位格局,本文对德国和法国的重点示范工程进行了调研,为我国未来发展氢储能的提供参考.     

H2回流对促进CO2减排及甲烷化作用的影响

研究两相厌氧消化系统处理乙醇发酵残留物的过程中,酸化相产生的氢气回流到甲烷相中是否促进CO_2减排及甲烷化过程,提高清洁能源产量以及实现节能减排的目标。实验过程中回收酸化相产生的H_2共10 L,将其回流到甲烷相后,CH_4含量提高9.7%,同时CO_2含量降低7.1%,H_2利用率为94%,整个回流H_2过程并未对反应系统稳定性造成影响,一方面说明通过H_2回流可将酸化相产生的难以分离利用的中间产物转变为底物加以利用,使其转变为CH_4气体,提高清洁能源的产量,另一方面可有效减少厌氧消化过程中CO_2的排放,实现清洁能源生产过程中节能减排的目标。     

可再生能源交直流送出型电网暂态能量有限时间控制模型

为提高大规模可再生能源经交直流混合通道送出型送端系统在大扰动下的暂态能量控制能力和稳定性,文章提出了一种基于交直流混联电网能量函数模型的送端电网暂态能量分布式协调有限时间控制模型。在将风电、光伏等可再生能源发电系统等值为同步电源的基础上,建立了交直流混联系统电网能量函数模型和能量交互拓扑模型。针对送端系统中可再生能源发电系统不确定性带来的能量调节干扰,考虑储能的调节能力,建立了基于二阶多智能体的送端电网暂态能量有限时间干扰观测器和非线性积分滑模控制模型。以某可再生能源送出型电网网架结构数据为例,采用所建立的可再生能源交直流送出型电网暂态能量仿真模型进行仿真。仿真及分析结果表明,文章所提出的可再生能源交直流送端电网暂态能量控制模型,能够有效提高电网暂态过程中的功角稳定性能和频率稳定性能。