电力储能技术发展和应用

简述了电力储能技术的分类,包括化学储能(如锂离子电池、钠硫电池、液流电池等)、物理储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)和电磁储能(如超导储能、超级电容器等)的基本原理以及国内外发展概况,指出了电力储能技术在实现电网安全可靠稳定运行、解决风电等可再生能源并网发电对电网的影响和供用电不平衡等问题时的重要作用。     

电力储能技术进展与挑战

电能存储技术是实现需求侧能量高效管理、有效提高可再生能源入网的关键技术。介绍了面向电力储能应用的抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能等物理储能技术的发展现状和亟待解决的问题,重点阐述了具有广阔应用前景的电化学储能技术,包括锂离子电池、铅炭电池、液流电池、钠硫电池(ZEBRA电池)和液态金属电池等的工作原理、技术优势及其在电网中的应用和挑战,为电力储能技术的发展提供参考。     

储能技术在电力系统中的应用

储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源利用率等重要作用.对此,介绍了中国电力系统建设对储能技术的迫切要求,并阐述了电池储能、电磁储能和机械储能等储能技术的发展现状.对电池储能、超级电容器与蓄电池混合储能和飞轮储能在电网中的应用分别作了说明,最后展望了储能技术未来的发展方向.     

电化学储能电站数字化智能化技术及其应用展望

近年来，我国电化学储能电站的并网规模逐步向百兆瓦时级和吉瓦时级快速发展，大容量集中式接入和多点分散式接入是两大类应用模式。在分析我国电化学储能技术发展现状的基础上，面向电力与能源的数字化智能化（简称数智化）转型发展需求，提出了储能电池、储能变流器、储能电站的数智化应用方法，展望了电化学储能电站数智化应用前景。     

电池储能系统的动态模型及其控制特性分析

随着智能电网的发展,具有波动性、间歇性的可再生能源发电大规模接入电网,影响电网运行的稳定性,需要借助储能技术以提高电网接纳能力。传统扩容方式受限于输电走廊布局等资源限制与负荷需求不断增长之间的矛盾,引入储能技术不仅可以有效地缓解这一矛盾,还能够延缓设备的更新投资,提高网络资源和设施利用率。与此同时,储能技术的引入将提高用户分布式能源接入的能力和应对灾变的能力,可以更好地保证供电可靠性,改善电能质量,并起到削峰填谷的作用。首先介绍了电池储能系统的组成及其典型结构,分析了电池储能系统动态模型并阐述了其工作原理,搭建了电池储能系统的动态仿真模型,并对所提出的电池储能系统动态模型进行了电磁暂态仿真分析与研究。     

电力科技信息

电力储能技术是智能电网、可分布式发电、微电网以及可再生能源并入常规电网不可或缺的支撑技术,有助于电网系统的安全、稳定、高效运行,大规模储能技术有望将可再生能源发电并入常规电网的比例提高到20%以上。据专家预电力储能技术发展近况     

电化学储能技术的研究进展

储能技术是一项可能对未来能源系统发展及运行带来革命性变化的技术。在众多储能技术中,技术进步最快的是电化学储能技术。以锂离子电池、钠硫电池、液流电池为主导的电化学储能技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面均取得了重大突破,极具产业化应用前景。介绍了铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池以及液流电池的电化学反应原理、体系特点和各材料的发展现状。     

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。     

铅炭电池的性能及其在电力储能中的应用

铅炭电池是在铅酸电池的负极以不同方式加入具有双电层电容特性的炭,将铅酸电池的比能量优势和超级电容器大容量充放电的优点融合在一起的新型电池。铅炭电池具有高倍率充放电、浅充放状态下循环寿命长等优势,而这一优势正好与通过储能来平滑可再生能源输出、电网调频的功率需求相吻合。铅炭电池成本为150～200美元/（kW·h）,是目前相对经济可行的电力储能技术路线之一。铅炭电池储能系统在光伏输出功率平滑和削峰填谷、风电输出功率平滑、电网调频示范项目中的成功应用,说明铅炭电池在电力储能方面具有很好的应用前景。     

化学储能技术在大规模储能领域中的应用现状与前景分析

大规模储能技术是我国能源结构转变和电力生产消费方式变革的战略性支撑技术。在众多储能技术里,以超级电容器和各类储能电池为代表的化学储能技术在大规模储能领域中发展最快,前景最为广阔。本文重点介绍了超级电容器、铅碳电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池的应用现状,对不同储能系统应用于大规模储能时的优势与挑战进行了分析探讨。同时对我们开展的液态金属电池研究工作进行了介绍。     

储能系统容量优化配置及全寿命周期经济性评估研究综述

近年来,随着储能技术性能的提高、成本的降低、电网供需矛盾的突出以及激励政策的出台,长寿命、低成本、高能量转换效率的电池储能技术的经济性逐渐凸显,储能技术的应用正逐步由项目示范转向商业运营。但现阶段储能系统的技术和经济性能有限,尚不具备规模经济性,储能系统容量配置及经济性评估是储能项目示范和商业推广应用的前提。通过分析储能应用需求、国内政策环境,提出储能容量配置及经济性评估的必要性。总结分析了储能在电力系统各环节的应用功能、储能技术类型及其参数、现阶段具备在电力系统中大规模应用的典型电池储能技术类型及技术经济指标现状、国内外典型储能示范工程、退役动力电池在电力系统中梯次应用的现状、以及储能容量配置及经济性评估研究现状。     

新能源分布式发电系统储能电池综述

风、光等新能源分布式发电受天气和气候的影响出现间隙性和随机性等使得发电的不稳定缺点正成为阻碍其深度发展的重要障碍。储能技术的发展和应用,打破了风电、光伏发电等的接入和消纳瓶颈问题。介绍了应用于储能系统的主要化学储能电池:铅酸电池、液流电池、钠硫电池和锂电池的技术发展、组成结构和储能原理,详细对比了各种电池的性能及特点,特别对能量密度、功率密度和功率等级进行介绍,这是储能系统电池元件选择的关键,最后对储能电池的应用和发展作了展望。     

基于超级电容的全钒液流电池组均衡方法

储能是提高电网对间歇性可再生能源发电接纳能力的有效技术,电池储能因其独特的性能已成为优先发展方向之一。全钒液流电池作为新型储能电池,目前得到了广泛应用。全钒液流电池串并联构成大容量储能系统时,由于电池的不一致性,在充放电过程出现过充过放影响全钒液流电池的寿命。利用超级电容作为能量载体,研究两个全钒液流电池的均衡。为提高均衡速度,分析超级电容、全钒液流电池、切换频率等参数,通过仿真对比不同参数情况下均衡速度,得出影响均衡速度因素,为全钒液流电池应用奠定了基础。     

电网侧储能技术研究综述

电网侧储能有效增加了电网的调节手段和能力，有助于电网安全稳定运行。 随着新能源高比例渗透和特高压电网的快速发展，系统波动等电网安全问题日益严重，电网需要构建高比例、泛在化、可广域协同的储能形态。因此，针对储能在电网侧应用的技术研究意义重大。介绍了电网侧储能技术国内外研究现状以及商业示范工程；梳理了项目选址以及优化配置方面的研究方法；通过理论以及时序指标分析电网侧储能需求；阐述了储能优化规划技术和经济性评估指标；指出了推广应用存在的难点。最后对电网侧储能技术的发展应用给出相应的建议和展望，为今后挖掘储能应用的效益价值，创新储能应用商业模式提供一定参考意义。     

配电网络公共储能位置与容量的优化方法

在含有分布式电源的配电网中为储能选取合适的位置和容量,可以有效地减少储能投资,优化整个电网的经济效益。为此,提出了一种储能容量和位置优化方法,在现有文献方法的基础上增加了容量修正环节,能够在达到相同目标的前提下降低总成本,迭代收敛更快。首先,建立了储能位置与容量的优化模型:以整个电网总成本最小为目标,以储能充放电功率、容量及所在位置节点为优化变量,约束条件考虑了荷电状态(SOC)限制及充放电功率、电压上下限;然后,给出了采用遗传算法求解模型的步骤;最后,对IEEE 33节点配电网的算例验证结果表明,与传统方法相比,在优化后得到同样的储能位置时,所提方法得到的储能容量更小,且电网总成本更低。     

抽水蓄能在四川电网的应用前景展望

随着适应高比例新能源接入新型电力系统加快构建,系统对储能等灵活调节电源的需要愈发迫切。作为目前技术最成熟、应用最为广泛、寿命周期最长、容量最大的一种储能技术,抽水蓄能进入了发展的快车道。文中介绍了抽水蓄能的基本原理和发展现状,总结了抽水蓄能最新发展趋势;分析了四川电源特性和存在的问题,以及抽水蓄能在四川电网的应用前景,并提出了适合四川电网实际的抽水蓄能的应用场景和模式。     

智能电网用户端 讲座 第四讲 间歇式能源并网技术与储能

为满足智能电网发展的需求,研究了大规模集中间歇式新能源并网技术、大容量储能技术、电力电子等设备在提高间歇式电源接入能力的应用技术基础上,结合智能配用电系统来研究分布式电源并网控制技术、电动汽车充电桩和电网的交互影响、电能质量监测和治理技术,形成智能配用电多元化的互动运营模式。最后得出适应于现代电力系统的智能电网的技术方案,满足智能电网自愈、兼容,高效利用能源的要求。     

Modeling and Management of Batteries and Ultracapacitors for Renewable Energy Support in Electric Power Systems–An Overview

Abstract—Energy storage devices and systems are playing a major role in all electrical systems from small electronics devices and automotive systems to the utility grid. The main objective of this article is to review energy storage devices, management, control, interface, and demonstrations for electrical power systems. Various types of energy storage systems are discussed, but the main focus is on batteries and ultracapacitors. Different types of batteries and their electrical models are explained. Three major types of ultracapcitors are also discussed. The battery management system and its functions, controls, and hardware are discussed. Various power electronics-based interface systems for battery and ultracapcitor charging and discharging are presented. Applications of energy storage systems for utility applications, including renewable firming, power shifting, and ancillary services, are discussed.     

中国电网侧储能在典型场景下的应用价值评估

中国高度重视储能发展,电网侧储能是实现储能规模化发展的重要途径。结合储能技术经济特性和电力系统需求,提出中国电网侧储能应用的几点总体认识。电网侧储能应在能源电力规划中统筹考虑,综合衡量安全效益、经济效益和社会效益,优化总量规模、分区布局和技术类型。针对保障安全、保障输配电功能、降低网损、提高新能源利用水平等典型场景,开展电网侧储能典型案例的应用价值和经济性研究。研究结果表明：抽水蓄能作为系统级的调节手段,应保持一定规模;电化学储能作为一种电网元件,目前成本仍然比较高,仍须通过统筹规划,提高应用经济性,未来规模化发展需要依赖市场。