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。     

能源电力清洁化转型中的储能关键技术探讨

储能在确保能源生产与消费平衡的同时,可以进一步提升整个能源系统的经济性水平。只有储能技术性能不断提高、成本不断下降,才能推动能源系统清洁转型不断深入。首先阐述了能源清洁转型中储能的定位与形式演变,其次梳理了储能技术及应用现状,主要包括技术和经济指标、各种应用场景、不同应用场景下的技术适用度及容量配置、应用规模等;再次提出了能源清洁转型对储能技术类型及储能技术和经济指标的未来需求,即储能技术的未来发展总目标;最后从储能本体、系统集成、应用规划、运行控制、评价与标准5个维度提出储能关键技术的分项目标及相应的技术路线,形成能源清洁转型下的储能关键技术发展路线,以期为储能相关从业者开展政策制定、战略研究、项目开发、技术创新提供参考和借鉴。     

抽水蓄能与电池储能技术经济比较及建议

抽水蓄能是我国最早使用、应用最广泛的大规模储能技术;电池储能技术近年来发展迅速,国内建成了一批规模化示范项目,并配套出台了相关技术标准、规范和激励政策.通过调研国内两种储能方式的典型应用工程,深入分析两种储能方式的技术性、经济性和适用场景,推动两种储能方式相互补充、协同发展.     

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。     

基于层次分析法的储能配置综合评估技术

针对电池储能技术经济性逐渐提高、储能需求日益增长、部分电池储能技术应用效益性逐步凸显的现状,研究参与用户侧电能管理和需求响应的储能配置综合评估技术。基于层次分析法,提出了技术经济指标下不同储能规模间的标度计算方法,建立了综合评估指标的数学模型。考虑储能容量衰减,分别以投资成本、寿命、净现值、投资回收期、投资回报率等指标为上层目标函数;考虑削峰填谷、需求响应,以储能系统净年收益为下层目标函数,优化储能系统充放电曲线,提出了基于层次分析法的多目标优化模型求解方法。通过实例仿真验证了所提模型和方法的有效性和可行性,结果表明:综合评估指标可针对储能投资者的关注点,整体评估储能项目的可行性,得出综合评估指标最高时对应的储能规模。     

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。     

大规模储能技术及多功能应用研究综述

在碳达峰和碳中和的目标下，大规模储能是支撑新型电力系统安全稳定运行的重要技术之一。从储能技术特性、多功能应用技术适应性和政策3个方面分析了典型大规模储能技术的研究与应用。首先，明确了具备大规模应用潜力的储能技术类型，阐述了不同类型储能的关键技术经济特征和发展应用现状。接着，从技术层面分析了大规模储能在提升新能源并网性能、提升系统运行稳定性、提供多功能应用的技术适应性。最后，对国内外储能的支持政策进行了研判，结合我国储能技术应用中存在的实际问题，分析了储能发展的对策建议。     

考虑共享储能容量衰减的零碳园区优化调度与经济性评估

新能源发电的随机性与间歇性给电力系统运行与控制带来巨大挑战,储能技术是解决该问题的重要手段之一。聚焦于新背景“零碳园区”与新模式“共享储能”,研究了考虑共享储能容量衰减的零碳园区优化调度与经济性评估。首先,提出了共享储能成本效益分析模型,接着建立了以日运行成本最小为目标,同时考虑共享储能服务与电网购电的优化调度模型,然后,提出了经济性评估指标。在算例分析中考虑无配置储能电站、自配储能电站、共享储能电站三种配置方案,以及新电池与退役电池两种选型方案,充分对比了各方案下优化调度与经济性评估结果,并分析了各方案下的场景适用性。最后,通过敏感性分析突出共享储能服务价格对其经济性的影响,并给出服务价格的建议取值。算例结果验证了共享储能电站的经济性优于其他方案。此外,退役电池性能虽低于新电池,但成本较低,参与调度的经济性更好。     

几类面向电网的储能电池介绍

储能技术在现代电力系统中的作用日益凸显,储能电池则是大规模储能技术的重要发展方向。文中就目前比较成熟的储能电池体系,包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池的发展历史、研发现状,以及不同电池体系应用到电网储能的优势和存在的问题进行了讨论。文中重点介绍了钠离子电池和液态金属电池等2类新兴的电化学储能技术的研究现状、技术优势及现存挑战等。通过比较,认为在进一步提高现有电池性能、降低储能价格的同时,亟需发展下一代能满足大规模储能应用的电化学储能新体系。     

利用氢储能在含可再生能源系统容量配置综述

在“碳达峰”和“碳中和”和大规模新能源应用的背景下,氢储能具有清洁,大容量储存的特点,受到各方青睐,有助于提高新能源利用率和电力系统运行稳定,进一步减少碳排放,因此氢能源成为大力发展的未来能源之一。对氢储能在容量配置方面以及经济性角度是现阶段研究的重点。本文以含氢储能微网的基本结构为例,介绍其各装置的数学模型以及相关研究进展,并详细介绍了氢储能方面的特点以及应用和其他储能技术的一些方面;并探究了目前在容量规划配置方面的现状、研究优化配置的相应优化目标和所存在的问题;最后对未来的创新和研究方向进行了分析与展望。低碳经济指标作为含氢储能新能源系统容量的经济优化评估将会成为“双碳”目标的研究重点。     

混合储能多目标容量优化配置

针对蓄电池和超级电容混合储能系统的容量配置,提出了混合储能系统多目标容量优化配置模型,该模型以经济成本、供电可靠性、能量过剩和供需平衡为目标,以蓄电池的SOC、超级电容的端电压和最大功率为约束,同时考虑能量控制策略的影响,应用改进粒子群优化算法同时对蓄电池和超级电容的容量和功率进行设计,并通过仿真验证了所提多目标容量配置算法的快速收敛性和可靠性。     

考虑负荷虚拟储能特性的商业区储能优化配置

储能技术的快速发展使得电力系统的经济性与灵活性逐渐提高,而基于需求侧管理的负荷虚拟储能则作为广义储能其中的一种获得了广泛关注。以商业区产消者为研究对象,基于人体舒适度范围建立具有时间解耦特性的空调负荷虚拟储能模型。在此基础上考虑负荷与光伏发电的季节性及气候性差异,计及全寿命周期成本建立考虑负荷虚拟储能特性的蓄电池储能双层优化配置模型,并采用Gurobi求解器与改进的差分进化算法配合求解。最后通过具体算例,证明了负荷虚拟储能的引入可有效提高商业区蓄电池储能配置的经济性,并分析储能系统对光伏消纳的影响。     

用于电网削峰填谷的储能系统容量配置及经济性评估

电网负荷峰谷差日益增大,为满足高峰负荷用电需求,需增设或改造原有发输配电设备,而电网的低负荷率导致电力设备的资产利用率较低,使得电源规划建设缺乏经济性。储能技术可解决峰谷差加大、资产利用率低的问题,但现阶段储能系统的高成本限制了储能技术的规模化应用。考虑储能系统充放电平衡约束、循环寿命等因素,研究了储能技术用于电网负荷削峰填谷的控制策略,并建立了评价储能系统投资经济性的数学模型。以实际负荷数据为例,仿真分析了在不同调峰程度下储能系统的容量需求,分别从社会效益和投资者角度研究了储能系统投资的经济性问题,最后提出了储能系统规模化应用的经济条件。     

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。     

发电侧备用电池储能系统的技术经济分析

储能电池具有ms级的响应速度,能够快速平衡随时变化的负荷波动,可以作为火电厂的容量备用电源。但是,电池储能系统高昂的成本是阻碍其商业应用的重要原因之一。以锂离子电池、钠硫电池、全钒液流电池为例,采用成本收益分析方法,研究了其作为火电厂容量备用电源的技术经济性能。研究结果表明：尽管这3种储能电池的功率成本和能量成本较高,若将其作为火电厂容量备用电源,在其寿命周期内仍然可以获得较好的经济效益,收回成本年限远小于其寿命周期。通过电池储能系统的容量备用,可以提高火电厂的发电负荷率,降低发电煤耗,不但降低发电成本,而且减少燃煤电厂的CO2和污染物排放,从而起到节能减排的作用。     

支撑电力系统清洁转型的储能需求量化模型与案例分析

目前,储能需求的研究多集中于特定应用场景中电化学电池等持续放电时间较短的储能装置的配置,缺乏对系统整体性储能需求规划的方法及经济性影响的研究.针对短时和长期2种不同类型储能的特点,建立了以系统综合成本最低为优化目标的量化分析模型和方法,从总量、结构和成本3个维度量化分析系统级储能需求,将储能规划嵌入电源规划的混合整数优化问题中统一求解.以欧洲、全球和中国为算例,分析支撑能源清洁转型电力系统所需的储能种类、储能装机容量和可接受的储能成本.结果表明,仅依靠以锂离子电池为代表的短时储能无法满足未来高比例可再生能源场景的全部系统要求,长期储能将在2035年后的深度清洁转型中逐步发挥重要作用.     

基于等效能折算的储能电站广义成本研究

储能技术是应对高比例新能源电力系统安全问题的关键技术之一。现阶段,成本因素制约了储能规模化商业应用。为此,针对不同类型储能电站广义成本问题,考虑不同类型储能效率、寿命的差异,以等效能折算为前提,分析储能全寿命周期进程中建设与运行特性的差异,构建基于等效能折算的储能全寿命周期成本模型与平准化电力成本模型;比较分析近年来投运/规划的抽水蓄能、锂离子电池储能、铅炭电池储能、全钒液流电池储能项目建设周期、征地成本等参量;对4种类型储能广义成本进行纵向、横向评估,讨论储能电站年充放电循环次数、充电电价、投资成本的变化对广义成本的影响。研究结果可为储能系统的选型规划提供参考。