电力系统中的储能技术应用及其商业模式

近年来,社会经济迅猛发展,综合能源发电逐步得到运用推广,储能技术作为能源互联网、智能电网和可再生能源高占比能源系统的关键支撑技术与重要组成内容,能够有效应用在批发能源服务、电力辅助服务、输电设施服务、配电设施服务以及消费侧能源管理等多个领域。合理、安全、高效地运用储能技术对于提高电力系统综合效益具有重大意义。通过储能技术的应用场景及部分可行的商业模式进行研究与阐述,旨在加强人们对于综合能源电力系统储能技术的了解,为其商业模式的快速发展奠定基础。     

新能源及电网协调发展中储能的作用研究

新能源的开发与利用是我国未来能源结构转型的重要方向,但新能源发电具有波动性、间歇性和随机性等特点,给电力系统安全稳定运行带来挑战。储能技术作为保障电力系统安全稳定运行的重要技术,在促进新能源发展和电网协调发展中具有重要作用。首先分析了储能技术在促进新能源及电网协调发展中的作用,然后针对新能源及电网协调发展中储能存在的问题进行了探讨,最后从多个角度提出了推动储能在促进新能源及电网协调发展中的应用策略。     

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。     

“新一代人工智能在电力系统中的应用”专题征稿启事

正在全世界面临能源转型、国家提出推动能源生产和消费革命、新能源大力发展及电力体制改革持续推进的背景下,构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系已是大势所趋,而发展具有清洁化、柔性化、多元化、互动化特征的智能电网更是能源转型的关键。智能电网是集成了新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等形成的新一代电力系统,具备资源配置能力强和开放互动等特征,可以支撑大规模可再生能     

信息熵在电力系统中的应用综述及展望EI北大核心CSCD

“30·60”双碳战略目标下,传统电力系统正朝着新能源占比逐渐提高的新型电力系统转型升级。电网的数字化转型,是实现双碳目标的重要支撑。以智能电表为核心的高级量测体系与发展迅速的电网传感、量测技术,能够提供电力系统各环节的海量运行数据。随着能源与信息深度融合,作为对信息量的一种简洁直观的刻画方式,信息熵能够挖掘潜藏在能源数据中的信息价值,从而为提升能源系统的安全性与经济性提供指引。首先对信息熵的核心概念、相关概念及其在电力系统中特有的延伸概念进行归纳梳理;在此基础上,提出综合考虑信息熵物理本质与电力系统特点的技术分类框架,从信号复杂性、变量分散性、对象相似性3个角度,按保护与控制、调度与运行、规划与评估3大场景,分类综述信息熵在电力系统各类应用场景下的研究现状。最后,结合信息熵的相关拓展研究,对信息熵在电力系统中应用所面临的挑战进行分析;并以能源经济数据分析等应用场景为例,对信息熵在电力系统应用的未来研究方向进行展望。     

推进智能电网发展

正进入新时代,在能源转型的总体趋势和新形势的背景下,我国积极推进能源转型与能源革命,着力构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,对电网发展提出了新要求。在对电网未来发展形态的探索和实践中,新一代电力系统——智能电网顺势而生。我国早在2015年就发布了《关于促进智能电网发展的指导意见》,明确大力推进智能电网建设。在不断实践的过程中也逐步发现,发展智能电网不应仅局限于电网的智能化、信息化等范畴,而应从未来能源发展的高度着眼,统筹研判电网的发展方向和路线。     

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.     

储能系统规模化应用技术专题征稿启事

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。加快储能技术与产业发展,对于构建"清洁低碳、安全高效"的现代能源产业体系,推进能源生产和利用方式变革具有重要战略意义,近日,国家能源局联合国家发改委、科技部、工信部联合发布贯彻落实《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》2019-2020年行动计划,旨在推动储能在大规模可再生能源消纳、分布式发电、微网、用户侧、电力系统灵活性、电力市场建设和能源互联网等领域的示范应用,支撑清洁低碳、安全高效能源体系建设和能源高质量发展。     

能源转型下弹性电力系统的发展与展望

我国正处在能源转型的关键时期,电力系统对构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系意义重大。然而能源转型下的电力系统呈现不确定性、开放性、复杂性等特点,使得现代电力系统在极端自然灾害和人为攻击下变得更加脆弱,其运行风险急剧增大。该文以能源转型下的弹性电力系统发展展开讨论,首先从内在要求和外在驱动两方面阐述了发展弹性电力系统的必要性。而后重点介绍了弹性电力系统的概念,包括详细的定义、特点及研究方向。继而在文献调研的基础上,从电力一次系统和网络安全两个层面论述归纳了弹性电力系统研究的关键技术,并最终对我国能源转型下的弹性电力系统发展作展望。     

双碳目标下的新型电力系统规划新问题及关键技术

新型电力系统规划是引领电力系统低碳发展及转型的重要前提。首先阐述了新型电力系统的技术特征,指出低碳电力规划所面临的源-荷不确定性加剧、低碳电力市场化发展、碳水平评估、运行模拟、多主体协同规划若干新问题,提出新型电力系统规划的基础模型及技术框架,最后结合新型电力系统技术特征及框架对相关关键技术研究成果进行综述,并给出新型电力系统规划的重点研究方向,以期为低碳发展目标下的电网规划决策研究提供参考。     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。     

计及碳成本的电-气-热-氢综合能源系统经济运行策略

为构建低碳可持续能源系统,推动我国未来能源系统转型,文章聚焦能源系统中低碳与清洁,建立了考虑经济与碳排放的电-气-热-氢综合能源系统日前调度模型。首先,在综合能源系统网络中,考虑负荷不确定性建立了电网潮流模型以及热网、气网的动态潮流模型。在能量转换设备中考虑到氢能的清洁、高效、安全等优点,引入电转氢(power to hydrogen, P2H)设备和氢储能设备。考虑到燃气轮机、燃料电池等余热浪费,引入有机朗肯循环(organic Rankine cycle, ORC)余热发电将剩余热能转化为电能,提高能源利用效率。其次,考虑以系统运行成本和环境成本为目标函数,给出电-气-热-氢的综合能源系统最优运行调度方案。最后针对多种优化运行模式进行仿真分析,结果表明,文章提出的电-气-热-氢综合能源系统优化运行策略能够有效保证运行的经济性和环保性。     

减碳中多阶段的煤电机组退役与新能源、储能规划协同

规划现役煤电机组的有序退役是电力系统低碳化转型中的关键问题:煤电机组退役会造成发电量缺额和系统灵活性不足的问题,尤其是在新能源占比逐渐增大的条件下,而储能是平衡电力供需、提升供电灵活性的有效技术途径.故应将电力系统规划与未来较长时间内煤电机组逐步退役一同考虑.为此,采用多阶段模型,在电力系统减碳背景下将煤电机组退役协同于新能源和储能规划.基于IEEE 39节点系统验证所提模型的有效性,从机组退役和电力系统减碳2个角度分析规划结果,结果表明通过合理规划新能源和储能能够辅助煤电机组退役的进程,从而实现电力系统低碳化转型.     

中国未来电力系统储电网初探

双碳目标下可再生能源的快速发展将极大改变我国电力系统能源结构与分布,同时也为电力系统中储能的发展带来了重大的机遇与挑战.首先,研判了未来电力系统中负荷中心位置、电源结构及分布的变化,预测了未来电力系统电力流"外电内送"的新格局.然后,分析了储能对于支撑新格局电力系统安全、高效、低碳运行的重要意义.结合我国地形特点,探索...     

三峡集团乌兰察布“源网荷储一体化”示范项目设计

源网荷储一体化对助力实现碳达峰、碳中和目标、推动电力系统绿色低碳转型有重要的意义。以示范项目的核心子项目——新一代电网友好绿色电站示范项目为案例，综述“源网荷储一体化”项目的设计思路。该项目通过储能规模配置及一体化智慧调控两方面的设计实现对电网友好的功能。在储能配置方面，采用先进电池储能系统支撑储能技术转化应用和规模化发展；在智慧调控方面，针对常规新能源电站发电出力的随机性波动性问题，设计了不同集中调度运行模式。目前新一代电网友好绿色电站示范项目首批机组成功并网并仍在积极建设中。该项目将对保证电力系统安全稳定运行、探索新能源开发建设新模式、开展规模化储能科技创新等将具有重要示范意义。     

计及液态空气储能与综合需求响应的综合能源系统低碳经济调度

提高供应侧风电、光伏等清洁能源的消纳,降低传统火电机组的碳排放是实现能源结构转型以及碳达峰、碳中和的重要手段。针对能源系统低碳运行的问题,提出了一种包含储液式碳捕集电厂、电转气、液化天然气气化站以及利用液化天然气冷能的液态空气储能的综合能源系统低碳经济调度策略,并结合需求侧的响应策略,从供需两侧联合调度以实现综合能源系统的经济性和低碳性。最后,以改进的IEEE 30节点电力系统与6节点天然气系统为例,验证了所提出的低碳经济调度策略可以提高系统的风电消纳,减少系统的碳排放量,削峰填谷效果更为明显,并可有效降低系统运行的总成本。     

分布式储能的典型应用场景及运营模式分析

传统电网的结构和运行模式在新电改及互联网+的形势下发生了剧变,分布式储能作为电网中重要的能量调节环节迎来了新的发展契机,因此有必要对其典型应用场景及运营模式进行深入分析。首先对分布式储能的典型特性进行总结,展示了分布式储能在电力系统中的接入方式。其次对分布式储能的应用场景进行划分,分析了五种分布式储能的典型应用场景及其利用价值。并在典型应用场景基础上提出了配电网分布式储能的评价指标体系,可有效评价其运行效益。最后,分析了分布式储能现存及未来可能的运营模式,并对进一步研究进行了展望。     

能源转型背景下电力系统不确定性及应对方法综述

在可再生能源迅速发展、能源结构低碳化转型的背景下,电力系统正由确定性系统向强随机性系统转变,在电力系统分析、规划与运行等各个领域出现了各类应对不确定性的方法与手段。文中分别从不确定性因素建模、不确定性因素影响评估、不确定性环境下决策以及不确定性平抑措施等4个方面,总结已有成果、阐述研究难点、探讨该领域的未来研究方向。指出多学科交叉与融合是不确定性分析方法的发展方向,在广义范围内实现能源平衡是应对不确定性因素的重要手段。     

燃煤电厂碳捕集、利用与封存技术和可再生能源储能技术的平准化度电成本比较

作为同样可调可控的稳定低碳电源,燃煤电厂碳捕集、利用与封存(CCUS)与可再生能源储能技术的成本竞争性值得进一步探究.本文利用学习曲线模型比较了二者平准化度电成本(CLCOE)在2020-2030年间的竞争性变化,也进一步厘清了弃风弃光省份中二者的CLCOE水平.结果表明:目前,燃煤电厂CCUS较可再生能源储能系统具有...     

山东电网低碳发展水平综合评价

全球气候变化及能源危机等一系列问题的出现对电力工业提出了低碳化的发展要求。结合低碳电网的研究现状,对山东电网的低碳发展水平进行了综合分析,主要从不同区域及不同输变电设备的角度分析了山东电网的输电损耗及网架利用率情况,并评价了山东电网的低碳效益的历史发展轨迹。进一步,测算了山东电网对我国非化石能源消费比例及山东省单位国内生产总值碳排放强度减排目标的贡献率。