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。     

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。     

“双碳”背景下的储能技术分析

为实现“碳达峰、碳中和”的“双碳”目标，储能是一项基础工作，也是一个重要的技术支撑，能保证电网的安全稳定运行。针对储能技术的发展应用进行研究，从储能技术的地位作用、“双碳”背景下的储能技术发展现状、我国储能技术发展存在的问题、“双碳”背景下储能技术的未来发展策略四个方面进行分析，为储能技术产业的发展提供新思路，保障我国的能源安全。     

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。     

高渗透率可再生能源接入系统中储能应用综述

具有间歇性和波动性的可再生能源大规模接入系统给电网电能质量、安全稳定等方面带来不利影响,储能技术为高渗透率可再生能源接入系统提供了解决方案。在梳理现有储能装置类型及其典型应用的基础上,给出了储能从电能存储环节到电能变换环节的基本模型、从单点控制到多点协调控制的控制策略,分析了储能在高渗透率可再生能源接入系统中平抑功率波动、参与峰荷管理、提升传输能力、改善电能质量、参与系统调频、增强系统运行安全性等方面的应用场景,并从装置开发、优化规划、运行控制和运营模式等方面探讨了储能大规模应用的发展趋势,分析了其对能源互联网发展的推动作用。     

储能在电力系统源网荷三侧应用及相关政策综述

储能是构建能源互联网的关键支撑技术,是保障电网稳定运行、优化能量传输、消纳清洁能源、改善电能质量等的重要手段。首先分析比较各类储能技术优缺点,然后综述储能产业政策顶层设计、电力辅助服务新政、储能参与需求响应政策、用户侧储能绿色发展价格机制,以及储能产业发展政策,阐述储能在电源侧、输电侧、配电侧、用户侧的研究应用情况,分析V2G、虚拟电厂、共享储能应用模式,以及储能投入产出效益情况,最后提出储能技术发展及应用趋势判断,给出了储能发展政策建议,以及储能投资回收和稳健运营机制,明确了储能在提升源网荷储协调互动能力、推动能源互联网发展的重要作用。     

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。     

面向高比例可再生能源电力系统的季节性储能综述与展望

随着可再生能源并网比例持续提高,储能技术的发展受到广泛的关注。季节性储能作为新兴的储能方式,可以实现长时间以及广域空间范围内的大规模能量转移,是消纳高比例可再生能源的重要技术。文中介绍了季节性储能技术的典型类型与发展现状,总结了各种季节性储能的技术性能与关键特征,从季节性储能的建模、灵活运行分析、储能容量需求分析与效益评估、季节性储能优化规划、长-短期储能的协同运行与合理配置等方面综述了电力系统的季节性储能研究现状,从长时间尺度、多能源形式与跨空间范围3个层面分析了面向高比例可再生能源的季节性储能研究的关键科学问题与挑战,展望了未来在季节性储能精细化建模、协调规划、运行控制、综合能源市场等方面需要解决的重点问题,以期为未来研究提供参考。     

规模化储能技术典型示范应用的现状分析与启示

规模化储能技术作为能源结构调整与节能减排的支撑技术和关键推手,在发输配电、电力需求侧、辅助服务以及新能源接入等领域有着广阔的应用前景。国内外开展并建成了数百项MW级及以上的多种新型储能示范工程,应用领域涉及可再生能源、分布式发电与微网、输配电以及辅助服务等。文中通过对国内外已建规模化储能示范的基本概况分析,重点讨论实现规模化示范应用的储能技术类型以及学术界和工程界聚焦的应用领域;从示范功能、主要技术以及资助情况等角度,梳理不同应用模式对储能技术的性能需求与技术关注点;基于储能相关政策解析,分析其对储能技术实现规模化应用的促进与推动作用。同时,给出了上述分析结果对我国储能产业化发展的启示。     

储能技术在新能源电力系统中的研究综述

在总结各种储能技术特点及其应用现状的基础上,分析了新能源大规模并网存在的问题,归纳阐述了储能技术在解决系统运行稳定性、功率波动、电能质量、风电低电压穿越等问题中的研究进展;针对储能系统的前期规划,综合考虑经济性能和技术性能要求,重点研究了储能系统的组成结构和优化配置方法,并对不同应用场合下储能系统的控制策略进行归纳;最后对储能技术的研究方向做出展望。     

国内外兆瓦级储能调频示范应用现状分析与启示

储能技术作为人类社会从化石能源时代迈入清洁低碳能源时代的推动技术,在大规模间歇性新能源并网引发的区域频率稳定性控制问题背景下,以其灵敏精准的出力特性逐步在电力系统调频领域实现规模化应用。全球有近20个国家在建或投运了共164项兆瓦级储能调频应用项目,涉及发电端、输配环节和需求侧。本文通过对兆瓦级储能调频项目概况进行统计分析应用现状,重点针对选型因素分析不同类型储能与调频相关的参数特点;从已应用的4种储能调频运行模式出发,分析应用区域现有的与其模式相关的政策与市场需求;基于国内外调频辅助服务市场现状调研,分析调频服务不同计量方法、政策规则对储能调频商业化应用的影响。最后,结合上述研究结果从3个角度出发对如何促进中国储能调频商业化应用提出建议。     

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.     

新书推荐

正储能技术及应用编著:李建林徐少华刘超群等出版:机械工业出版社ISBN:978-7-111-61392-3定价:58.00元本书针对储能的国内外发展现状、制约因素、规模化应用技术路线和商业模式进行了研究,总结了国内外储能的应用现状、装机容量、各类储能的装机占比及近年来储能的增长趋势,对各类型储能的原理和研究现状及其在电力系统应用领域的适应性进行分析。同时分析了储能规模化推广亟需解决的关键技术,包括制约储能产业发展的技术因素、成本价格及政策补贴因素等。介绍了国内外现有的分布式光储、电力服     

面向电力系统应用的储能技术/经济性分析研究

大规模新能源的高比例渗透给电力系统的安全、稳定和经济运行带来了诸多问题。储能技术是支撑新能源大规模开发和高效利用,提高电网安全性和灵活性,改善用电质量等的重要手段。基于储能可发挥的多种作用,提出了储能在电力系统中的两种应用模式。对电力系统中应用的各类储能技术现状进行了调研,分析了目前储能规模化应用面临的挑战。重点研究了储能在削峰填谷应用场景下的技术需求、接入方式和配置方法,并根据典型案例中的经济性分析提出了现有市场机制下储能商业化应用所需的补贴政策建议。     

计及多属性综合指标与经济性的电网侧储能系统选址配置方法

针对大规模储能技术在电网侧的多功能应用需求,将网侧储能系统的规划问题分解为两个层次,即储能系统的多点选址和功率容量优化配置。在储能系统多点选址层面,结合储能系统在电网侧的多功能需求及系统稳定性和经济性,基于线路负载率、网损灵敏度、电压灵敏度,计及指标的时序性,构建了多属性综合指标评估模型。在储能系统功率容量优化配置层面,建立了双层规划数学模型,外层考虑延缓输电线路升级收益,减小系统网损收益、储能投资成本和系统运行成本,以配置储能系统的净收益最大为目标,优化多点布局储能系统功率与容量;内层以配置储能系统后的运行成本最低为目标,优化源、储运行曲线。最后基于改进的IEEE 24节点算例验证了所提模型的有效性,为大规模储能技术在电网侧的规划奠定了基础。     

用户侧储能安全应用技术

储能技术是我国新能源发展和能源结构转型的重要支撑技术,是我国构建新型电力系统、实现双碳战略的重要组成部分。近年来,电化学储能技术发展迅速,储能电站投运规模大幅增加,储能系统在重要负荷供电保障、新能源消纳、电能质量调节等方面逐渐发挥作用。成熟可靠的安全应用技术是储能系统后期能够大规模推广应用的关键因素之一。电化学储能在发展的同时,其配套的标准体系、关键技术、工程实施经验等也在不断完善。目前用户侧储能安全应用技术还需进一步加强,国家发展和改革委员会多次发布政策文件,将储能的安全摆在首位。近10年来,全球约发生储能电站起火爆炸事件达30余起,特别是2021年4月16日,北京的一座储能电站发生火灾,造成人员伤亡,进一步凸显出用户侧储能安全技术研究的必要性和重要性。     

储能技术平抑光伏出力波动研究综述

光伏发电出力受天气变化影响，具有波动性、随机性等特点，并网后会对电网的安全稳定运行造成影响。储能技术的发展使平抑光伏出力波动成为可能。以研究新型电力系统中储能技术平抑光伏出力波动为目标，从各类储能技术的特点以及应用情况出发，对储能技术平抑光伏出力波动方法进行分析。在储能技术的特点及应用方面，重点分析了秒级、分钟级、小时级三个时间尺度下储能技术的特点，指出每个时间尺度储能技术的共性，分析单一储能和混合储能的特点及其在平抑波动方面的应用情况，总结出了该领域目前主要研究热点。在平抑波动方面，分析了平抑光伏出力波动的控制方法，归纳了各种方法的技术特性和应用效果。通过对储能技术研究进展的总结，以及对储能技术平抑光伏出力波动研究重点的分析，可为相关技术应用提供参考。     

特约主编寄语

在"双碳"目标的驱动下,中国的新能源装机将持续快速增长,并最终形成以新能源为主体的新型电力系统.新能源的资源特性将会给电力系统的规划和调度运行带来巨大挑战.伴随储能技术进步和新型储能出现,储能的大规模应用是突破新能源发展瓶颈的有效手段之一,在提升电力系统灵活性、促进新能源消纳和保障电网安全等方面具有显著优势.     

压缩空气储能与可再生能源耦合研究进展

实现“碳达峰、碳中和”的战略目标，需要发展以可再生能源为主体的新型电力系统，储能可有效缓解其间歇性、不稳定性和周期性的问题，实现高比例可再生能源的并网和消纳。压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)具有规模大、成本低、效率高等优势，被认为是最具有发展前景的大规模储能技术。该文回顾压缩空气储能技术与可再生能源耦合研究进展，包括压缩空气储能–风/光耦合系统、压缩空气储能–生物质能耦合系统、压缩空气储能–氢能耦合系统、压缩空气储能–地热能耦合系统等，并总结各种耦合系统的工作原理、性能参数等，较为全面地总结各种耦合系统的工作原理、运行与性能参数等，关键参数包括工作压力、功率、效率、成本等，并对上述系统的关键参数进行对比。研究可为大规模压缩空气储能与可再生能源的发展与应用提供一定参考。     

储能系统在电网中的应用及投资热点分析

正在所有储能技术中除抽水蓄能外,电化学储能是发展最快、相对成熟的储能技术,尤其是磷酸铁锂电池和铅碳电池,其技术经济性已经具备商业化拐点。0引言储能技术是引领和推动智能电网发展的重大战略技术,积极探索大规模储能技术在电网中应用的关键技术及其相关问题具有前瞻性和战略性。目前,《储能指导意见》明确了总体要求、重点任务和保障措施。其中,总体要求提出了储能技术和产业的发展基本原则:"政府引导、企业参与,创新引领、示范先行,市场主导、改革推进,统筹规划、协调发展",提出了在未来10年内