电化学储能技术在多场景应用背景下的创新和实践

<正>电化学储能技术是解决以太阳能、风能为基础的新能源发电的不稳定性、不连续性和随机性导致其所发的电能不能直接稳定地并入电网而使用的关键技术，也是推动实现“双碳减排”目标、优化能源产业结构的重要抓手。从电化学储能的技术特点出发，系统分析了典型的电化学储能电池种类及其储能材料的应用，以及电化学储能技术在发电侧、输配电侧、用户侧的典型应用场景和未来发展的重点方向。     

新能源发电侧储能技术的研究与应用

随着社会经济不断发展,我国的新能源发电系统得到了迅猛发展。储能技术在新能源发电侧的应用也越来越广泛,对其自身发展也具有积极作用。基于此,从新能源发电侧储能技术的应用优势入手,对新能源发电侧储能的关键技术进行详细分析,并提出了新能源发电侧储能技术的应用路径,旨在为我国新能源发电侧储能技术的研究与应用提供参考。     

能源互联网背景下储能应用的研究现状与展望

大规模新能源发电和众多分布式可再生能源接入电网给电力系统运行与规划带来了新的问题和挑战。储能是电力系统实现高比例新能源发电消纳不可或缺的资源。首先简要分析主要储能类型的转换原理、技术优缺点、适用范围,重点探讨了热能储能以及电制氢气、电制天然气等储能技术。在此基础上,对能源互联网背景下储能系统在发电、输电、配用电以及多能源系统互联中的研究现状进行了梳理和分析。最后对储能应用面临的挑战和主要研究方向进行了总结与展望     

分布式储能的发展现状与前景

分布式储能接入电网,可以有效改善新能源发电并网时对电力系统的冲击。随着新能源发电的快速发展,分布式储能技术也将不断进步。本文首先介绍了储能的几种类型及其发展趋势,然后总结了其在电网及用户侧的应用,最后从分布式储能的容量配置和协调控制方面提出了未来储能的技术路线和发展方向。     

储能参与电力系统应用研究综述*

储能技术飞速发展为其在电力系统中的应用提供了基础,如今储能更是成为了现代电力系统中不可缺少的部分。首先对储能技术的类型进行介绍,并从平滑新能源出力波动、提高新能源跟踪计划发电能力等发电侧应用,系统调频、优化潮流等输电侧应用,传统配电网、主动配电网等配电侧应用三个方面,综述了储能应用于电力系统的研究现状。由此说明了储能技术发挥着提高新能源消纳能力、保障电力系统稳定经济运行等多方面的作用,能促进电力系统的不断发展和完善。     

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。     

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。     

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。     

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。     

新能源光伏与储能电池“完美结合”

储能是新能源大规模并网的关键技术,它可使风电和光伏成为更加稳定的电源.目前国内风能、太阳能等新能源发电出现不稳定性和间歇性的核心瓶颈在于储能系统。而国内关于储能技术,主要存在磷酸铁锂电池与钠硫电池、液流电池三大技术方向。     

Seeking energy equity through energy storage

Numerous states have adopted legislation and policy measures aimed at achieving greater equity across essential energy services on which underserved communities rely to meet basic needs. Equity is highlighted in the Biden-Harris January 2021 Executive Order No. 13,985, “Advancing Racial Equity and Support for Underserved Communities” (Exec. Order (2021)). When applied to the energy & utilities sector, ”energy equity” refers to the condition in which energy is provided to all in a consistent and systematically fair, just, and impartial manner regardless of race, geography, social standing, or economic position.Following this definition, energy equity is fundamental to healthy and prosperous social and economic systems, and contributes to regional and national security and stability. Data show that underserved populations generally suffer disproportionately from power outages, high energy prices, and polluting energy generation facilities. Numerous policy measures that include energy storage (i.e., residential, commercial, and utility scale batteries, and other technologies) can help provide energy equity to all populations. These policy measures address procurement mandates, replacement of peaker units, financial incentives, ownership policies and community projects, integrated resource planning and pilot programs, resilience, and long duration energy storage.     

单相级联准Z源逆变器有限集模型预测控制

以单相级联准Z源逆变器(quasi-Z-Source Cascaded Multilevel Inverter,qZS-CMI)为研究对象,以提高动态响应速度和降低开关频率为研究目标,提出一种优化有限集模型预测控制策略。首先,在分析不同工作状态对qZS-CMI状态变量的影响后,建立其离散时间模型。其次,以MPPT作为输入电流参考,根据所建立的离散时间模型,对准Z源网络的输入电流、输出电容电压、负载电流进行预测,并引入评价函数中,实现qZS-CMI系统的多变量综合协同控制。然后,将平均开关切换次数引入评价函数,优化系统的开关损耗。通过所提模型预测控制方法,无需输出电流控制环和直流侧电压控制环,降低了控制参数的调节难度,提高了系统的动态响应速度。最后,通过建立仿真模型验证了所提算法的有效性和正确性。     

节能环保非晶变压器

前言 因能源资源具有无法重复使用及消耗后不能再生的特性,所以能源资源只会愈来愈少,这就导致电价愈来愈高。且因全球二氧化碳排放愈来愈高,形成的温室效应使全球气候异常．气候反常对人类的影响也日趋明显。     

可再生能源,未来能源之星

可再生能源是清洁能源,是自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源.一旦建成,不必再有原料的投入.它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用.可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等.对太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等可再生能源概念、特点、能源利用历史、现状和未来发展进行了综述,从而得出结论:有了可再生能源,我们的文明方有永续的可能.     

基于能源管理的智慧能源网关技术研究

智慧能源网关采用集成设计的理念,建立电能表、水表、气表的多表数据通信链路,实现能源智慧管理方案。在法制计量设备与计量管理系统主站之间建立了直接的通信采集链路,解决了电、水、气表数据同一网络传输的方案,提升数据传输的效率,避免网络的重复建设。研究智慧能源网关技术在能源管理系统中的应用,有利于能源全面管理和智慧管理,有利于提升互动式需求的应用。     

能源互联网供能质量综合评估

由于现有算法的限制和约束,面向电力系统的电能质量评估方法不适用于含多种分布式能源的能源互联网。为了得到能源互联网综合质量情况,需要提出面向多种分布式能源的综合评估方法。基于国家电能质量、室内空气质量和污染物排放标准,提出了将动态权重函数、二维惩罚函数、突变决策理论和自组织特征映射网络用于能源互联网供能质量综合评估的应用思路。最后,采用2个算例验证了所提方法的有效性,并得到了能源互联网供能质量的综合指标数值和等级评估结果。     

能源互联网供能质量综合评估

由于现有算法的限制和约束,面向电力系统的电能质量评估方法不适用于含多种分布式能源的能源互联网。为了得到能源互联网综合质量情况,需要提出面向多种分布式能源的综合评估方法。基于国家电能质量、室内空气质量和污染物排放标准,提出了将动态权重函数、二维惩罚函数、突变决策理论和自组织特征映射网络用于能源互联网供能质量综合评估的应用思路。最后,采用2个算例验证了所提方法的有效性,并得到了能源互联网供能质量的综合指标数值和等级评估结果。     

新西兰的可再生能源与能效

新西兰的主要电力来自水电站.尽管风力发电比重较小,但是随着对风电资源的更多利用,新西兰风力发电比重会快速增大.地热能相对成本较低,作为新西兰固有的发电形式有助于满足日益增长的电力需求.利用太阳能热水系统和将太阳能辐射转化为电能在新西兰应用普遍.新西兰能效和节能管理局促进企业、政府、社区和个人协作,把能效和可再生能源融人...     

In-depth energy - The energy drain of idleness

Last month, Britain's Energy Saving Trust published a report, 'The Ampere Strikes Back', claiming that by 2020 a staggering 45 per cent of domestic electricity consumption would be down to gadgets in the home. To reach its estimate, the trust excluded heating, which dominates domestic energy consumption. The basis for the trust's calculation came from a report published by the UK government's Market Transformation Programme (MTP). However, analysts and industry insiders said most consumer-electronics companies now see energy efficiency as a major selling point and are working to cut electricity consumption.