新型电力系统下的储能发展

构建以新能源为主体的新型电力系统,需要储能的大力支撑.如何发展储能,以促进新型电力系统的建设 成为当前亟需解决的问题.对我国储能的技术、产业等方面的发展现状进行梳理,同时结合新型电力系统发展情况对 发电侧、电网侧和用户侧储能进行分析,在此基础上,对储能产业发展提出相关政策建议,以期为新型电力系统的构 建提供决策支持.     

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。     

户用小型离网型光伏储能系统价值评估

离网型光伏储能系统的经济性主要体现在全系统成本与投资收益的对比关系上。通过构建基于电力系统发电侧、电网、用户以及社会的户用离网型光伏储能系统价值评估体系,提出了能够有效计算储能价值的评估模型。在此基础上,选取具有典型用电量小型用户进行价值分析。研究结果表明:安装离网型光伏储能系统对用户自身而言投资收益并不明显,但对于整个社会的系统价值是巨大的。离网型光储系统不仅可以方便用户用电问题,而且在减少电网扩建、降低发电机组成本以及节能减排等方面也有很大贡献。从长远看,光伏系统以及储能系统成本下降,对其经济性的提高有很大的影响。但目前需要国家提供补贴等方式来提高离网系统的初期投资收益。     

双碳目标下储能系统关键技术及应用

正碳达峰、碳中和战略背景下,以新能源为主体的新型电力系统发展迅猛,储能系统对高比例新能源可靠并网及高效消纳的作用显著。面对新能源发电及用户用电的源荷波动性,储能系统因可孤岛运行、调节速率快、配置方式灵活等优点,助力电网调峰、调频、调压能力提升,保障电力系统安全稳定运行。此外,在新的市场及相关激励机制下,充分发挥储能系统峰谷价差套利等优势,可实现负荷削峰填谷,降低用电成本。储能系统与新能源发电、电力系统、需求侧响应的协调配合是实现双碳目标的必由之路,而与之相关的储能系统性能优化、参与电网调控、运行特性评估、工程应用等难题亟待解决。     

新能源发电设备助力“双碳”途径与措施研究

<正>为满足以新能源为主体的新型电力系统的发展要求，以新能源装备的技术创新带动装备制造行业产业升级为出发点，重点解决以下两方面问题：一方面，面向融入大电网，挖掘新能源发电的主动支撑能力，保证电力系统安全稳定运行，同时借助储能、需求响应等外部调节手段平抑供需波动；另一方面，面向构建独立自主的微能源系统，以“去中心化”为发展目标，加强源网荷储协同发展，推进新能源电站与电网协调同步，充分发挥储能系统双向调节作用。     

储能在电力系统中的作用与运营模式

随着可再生能源的快速发展及能源互联网的构建,储能在整个能源电力体系中的作用越来越重要,而储能技术的日趋成熟,已基本具备了推广应用条件。该文从电力系统的发展需求出发,分析了储能在电力系统调峰、调频、调压、电能质量治理、供电可靠性提高及多种应用综合等方面的作用;从发电侧、电网侧和用电侧等不同角度结合电价结构分析了储能的运营模式;并从储能应用技术、发展模式和市场机制等方面提出了储能应用的发展建议:(1)加大对基础材料和核心技术的支持力度,形成核心竞争力;(2)出台储能配套政策,形成储能应用市场的良性发展机制;(3)整合上下游产业和应用市场,推动储能技术快速发展;(4)鼓励多种储能技术竞争与多元化发展。     

压缩空气储能市场化 还需再接再厉

正为大幅提升电网消纳可再生能源的能力,推动电动汽车的规模化应用,大力发展储能技术已成为行业共识。近年来,在发电侧、电网侧、用户侧、微电网、通信储能、应急电源、电动汽车等领域的储能项目如雨后春笋般涌现。储能在电力系统中有着广泛应用,涵盖发电、输电、配电和终端用户等方面。当前,电力系统中的储能技术一般可分为热储能和电储能,而应用     

智能电网对用户用电的影响

智能用电作为坚强智能电网的重要组成部分,直接面向社会和客户,是社会各界感知和体验智能电网建设成果的重要载体。从用户角度出发,从双向互动服务、用户侧分布式能源的智能化管理、电动汽车及储能装置的智能化管理三个方面分析智能电网对用户的影响体系及影响。阐述发展智能电网能够满足用户对用电多样、多元的需求,降低用电成本,有效提高电网的利用效率,提高客户服务水平,同时促进分布式能源、电动汽车及储能装置的发展,提高电能占终端能源的比重,大幅削减碳排放。     

考虑用户舒适度的智能用电模式优化方法研究

智能用电模式作为未来电力需求侧发展的重要趋势,其关键是实现电力系统中庞大的电力用户与电网的互动交易。根据设备可控性对需求侧多种负荷进行分类建模,并考虑设备可控性及用户舒适度因素,提出一种基于实时电价的智能用电模式调控机制,充分接入家用负荷、分布式发电及储能设备,通过智能电表自动、合理地参与电力市场交易。算例分析显示该模式能够很好地调节负荷工作方式,并有效降低用户用电成本。     

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。     

储能型电动汽车充电站研究进展

电动汽车作为重要的用电侧用能群体,在智能电网研究领域有非常重要的意义。储能环节接入电力系统后,可以通过有效的需求侧管理,进一步降低甚至消除昼夜间峰谷差,平衡电动汽车等大规模集群负荷对电网的冲击和影响,同时还能降低供用电成本,提高系统运行的稳定性。基于此,对近年来电动汽车储能型充电站的发展进程、电动汽车储能型充电站的主要组成部分等研究进行了重点综述与展望。     

考虑储能和需求侧响应的微网光伏消纳能力研究

在光伏发电迅速发展的情况下,分布式光伏的消纳成为人们关注的热点。构建了含有分布式光伏、储能系统以及需求侧响应的光伏微网系统。以光伏发电消纳量最大为首要目标,同时考虑微网系统的用电成本,并加入功率平衡、微网可靠性、储能系统功率上下限、需求侧响应以及光伏出力界限等约束条件。为了对比分析储能和需求侧响应对微网光伏消纳的影响,设立不考虑储能系统和需求侧响应、只考虑储能系统、只考虑需求侧响应、同时考虑储能系统和需求侧响应4种情景,使用改进帝国竞争算法解决约束条件较多的问题。通过对比发现,借助储能系统和需求侧响应能够有效地提高微网中分布式光伏的消纳率,同时也保证了微网用电的经济性。     

不同投资主体电池储能系统的经济性

基于不同投资主体,着重分析电网侧和新能源电厂侧电池储能系统的经济性,考虑并量化储能各方面的效益和成本。电网侧模型包括低储高发套利、减少常规备用容量、减少电网停电损失、降低电网网损和延缓电网升级投资等5个方面的效益,以及投资建设和运行维护等2个部分的成本;新能源电厂侧模型包括减少新能源发电旋转备用容量、减少新能源并网通道的建设容量、减少碳排放的环境效益和假想峰谷上网电价下的低储高发套利等4个部分的效益。以安徽金寨地区实例仿真分析,结果表明:目前电池储能系统能够盈利但成本较高,投资回报率偏低。     

电池储能系统运行控制与应用方法综述及展望

近年来,随着电池储能产业的高速发展,中国电池储能技术逐渐呈现出了大规模集成与分布式应用并存,多目标协同应用的特征和趋势。在分析国内外电池储能电站发展现状的基础上,针对新能源功率输出平抑、计划出力跟踪等新能源发电侧应用场景,电网频率调整、网络潮流优化等输电侧应用场景,以及分布式、移动式储能等在配电侧的应用场景,对国内外近些年来电池储能应用的研究成果及现状进行了综述,并对未来大规模电池储能电站的运行控制方法和应用前景做出了展望。     

交直流混合主动配电网规划与运行关键技术

<正>面对日益多样化的负荷和用电需求,采用潮流单向辐射状供电模式的传统交流配电网面临诸多挑战。在发电侧,分布式接入的光伏发电、风力发电、燃料电池、储能设备产生的电能均为直流形式,而在负荷侧,对于计算机、电动汽车、数据中心等新型负荷,更适宜采用直流供电。随着电力电子技术的发展,电力电子器件的变换效率和可靠性大为提升,直流输配电技术的优势得以体现,交直流混合主动配电网应运而生。交直流混合主动配电网同时兼容交流、直流供电,降低了系统复杂程度,可实现功率互动,进行交直支撑,提升系统可靠性与稳定性,是未来     

促进清洁能源消纳的全网一体化发电计划模型及求解

随着特高压交直流通道和大型能源基地的快速发展,中国电网表现出明显的全网电力电量平衡一体化特征,对现有分省平衡、各级调度弱耦合的现有调度计划业务模式提出了新的挑战。为此,文中提出了一种适用于工程实践的综合考虑发电侧多元能源发电互补特性、特高压线路输电运行特性、用电侧柔性负荷响应特性的全网发—输—用发电计划一体化优化模型。建立的发电侧多元能源互补模型,可降低清洁能源并网功率的波动性,提升清洁能源消纳;建立的用电侧柔性负荷响应模型,可配合发电侧功率调整,增加消纳清洁电能消纳空间;建立的连接能源基地与负荷中心的交直流输电通道功率模型,可全局考虑送受电网发用电特性,降低电网整体运行成本。基于中国某跨区互联电网系统的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

智能电网中的超级电容技术

当今社会对能源和电力供应的质量以及安全可靠性的要求越来越高,传统的大电网供电方式由于其本身的缺陷已经不能满足这种要求。能够集成分布式发电的新型电网——微电网应运而生,它能够节省投资、降低能耗、提高系统安全性和灵活性,是未来的发展方向。电容作为微电网中必不可少的储能系统,发挥着十分重要的作用。超级电容器作为一种新型的储能器件,以其无可替代的优越性,成为微电网（Microgrid）储能的首选装置之一。     

国家科技部发布《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》

2012年5月4日,国家科技部正式发布《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》。“十二五”期问,智能电网发展的总体目标为,突破大规模间歇式新能源电源并网与储能、智能配用电、大电网智能调度与控制、智能装备等智能电网核心关键技术,形成具有自主知识产权的智能电网技术体系和标准体系,建立较为完善的智能电网产业链,基本建成以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网,推动国内电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越。智能电网发展需要对六大产业进行布局：清洁能源发电产业;清洁能源发电设备制造产业;新材料产业;电网设备制造产业;信息通信、仪器仪表、传感、软件产业;新能源汽车产业。     

电动汽车电池储能在光伏发电并网中的应用

光伏发电日益成为满足用电负荷需求、提高能源综合利用效率、提高供电可靠性的一种有效途径。由于光伏发电出力具有波动性的特点,储能装置在光伏发电系统中必不可少。为实现光伏发电平滑并网,减少对电网和用电设备的冲击,提出将电动汽车电池作为光伏发电并网系统的储能单元的方案。制定了电动汽车电池分别作为可调度负载和分布式电源与光伏发电系统协调运行的充、放电的控制策略,并实现了电动汽车储能在光伏发电系统中的多种应用,包括跟踪发电计划,平滑发电功率输出、进行光伏发电消纳和实现电网负荷削峰填谷等。不仅为电动汽车电池储能应用于智能电网提供了新的思路,也为光伏发电并网提供新的解决方案。     

计及多种分布式能源的交直流混合电网建模与仿真

交直流混合配用电技术能够妥善解决分布式新能源和储能系统接入以后的系统稳定问题,是国际配用电研究领域的重要发展方向。本文为了分析交直流混合电网的特性,首先分析总结光伏发电、风力发电、储能电池、燃料电池和微型燃机的工作原理;在此基础上,在PSCAD中分别建立相应的仿真模型;最后构建交直流混合电网的仿真模型进行仿真分析。通过仿真分析,验证模型的正确性,进而获得交直流混合电网的稳态特性和故障特性,为交直流混合电网的深入研究奠定理论基础。