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.     

面向新型电力系统的水电发展战略研究

践行双碳战略,能源是主战场,电力是主力军,构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳中和的必由之路。在分析碳中和背景下电力行业减排目标、电力结构及其占比的基础上,针对构建新型电力系统面临的问题与挑战,提出加快常规水电和抽水蓄能电站建设是新型电力系统可靠性和长周期调节能力的重要基础。结合我国能源资源禀赋和开发利用现状,提出强化水电与新能源协同发展战略思路,依托流域梯级水电建设更大规模清洁能源基地,并加快抽水蓄能电站和储能工厂建设的发展路径,重新定义了水电在新型电力系统中既提供基础电量又发挥容量功能的新定位,进而提出促进清洁能源大基地和储能工厂建设的政策建议。研究成果可为清洁能源基地规划设计和相关政策文件的编制与修订提供一定参考。     

电力系统储能并网与运行控制

正根据"十四五"规划和2035年远景能源目标建议,我国将继续致力于推动能源清洁、低碳、安全、高效利用,进一步加快新能源产业发展,促进经济发展向绿色化、低碳化转型,助力中国在2060年实现"碳中和"。储能是构建以新能源为主体的新型电力系统、促进能源绿色低碳转型、实现"碳达峰、碳中和"目标、保障我国能源安全的重要装备基础和关键支撑技术。储能作为优质的电力系统灵活调节资源,其并网与运行控制技术是充分发挥保供电、保安全、促消纳三方面重要作用的前提,成为了国内外的研究热点。研究多类型储能系统控制、储能电站并网运行与调度管理、储能系统状态感知与评估、储能系统安全管控与可靠性分析等,可为储能提升电力系统运行的可靠性、经济性、灵活性等提供有效技术支撑。     

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.     

新能源发电设备组助力"碳达峰·碳中和"途径和实施措施主要观点和意见举措

一、新能源发电设备产业发展现状 建设以新能源为主体的新型电力系统,是满足"碳达峰·碳中和"战略目标的有效途径,其中,新能源未来将成为电力供应的主体,与此同时,新型储能技术规模化应用,同样起到了至关重要的作用.我国新能源及储能技术及产业发展主要呈现大规模、高比例、市场化、高质量、绿色低碳、场景多样的发展趋势,通过引进、消化、吸收、再创新的技术路线,目前,已基本实现了与世界同步.     

特约主编寄语

我国正在建设高比例新能源接入的新型电力系统, 储能是提升电网灵活性、消纳高比例新能源、满足系统供应-需求两侧动态平衡的重要灵活性资源, 支撑新型电力系统运行的关键技术.本专刊围绕储能规划与运行关键技术及应用主题, 分享了最新研究成果, 具体包括储能规划与仿真、储能技术应用、储能商业模式与经济优化以及储能优化运行4个部分...     

新能源侧储能配置技术研究综述

构建以新能源为主体的新型电力系统,是能源电力行业服务碳达峰、碳中和的重要责任和使命.电网对于新能源的要求逐渐从"友好并网"提升至"友好并网+主动支撑",新能源侧标配储能成为大势所趋.储能配置是储能应用领域的前端工作,目前储能成本仍然较高,如何实现最优的储能配置是首要需解决的问题.综述并归纳了目前国内外在新能源侧储能应用...     

构网型储能支撑新型电力系统稳定运行研究

建设以新能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的关键。由于新能源存在一定波动性,且系统在同步发电机被替代后缺少稳定惯性支撑,易导致系统不能稳定运行,因此构网型储能应运而生。其可代替同步发电机实现对电网支撑,保障系统稳定运行,故在新型电力系统中有广阔的应用前景。基于此,文中首先对构网型和跟网型储能变流器做出对比,为新型电力系统做出选型,通过对两者的比较说明构网型储能技术更适用于新型电力系统;其次,讨论构网型储能在新型电力系统中的定位及在其中的作用;最后从暂态过程、短期动态和长期动态三方面对构网型储能发展进行展望,为未来新型电力系统更好地建设提供思路。     

"非同步机电源大规模接入与无功补偿问题"专题特约主编寄语

为了实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的"双碳"目标,我国能源电力行业正在迎来巨大变革——电力系统正在从以煤电为主向以新能源为主的新型电力系统转型.构建以新能源为主的新型电力系统的主要制约因素是两个.以太阳能、风能为代表的新能源具有波动性和间隙性等不可控特性,导致大规模新能源接入电网后对大电网的功率平衡和能量平衡构成了重大挑战,需要采用有别于传统方法的功率平衡和能量平衡方法,如采用储能、负荷侧主动响应等,这是构建新型电力系统的第一个制约因素.     

双碳目标下我国新型电力系统的构建与演变研究

构建新型电力系统,对于实现碳达峰、碳中和目标至关重要,而对新型电力系统构建路径及其演变的探索则是重中之重。该文从我国电力系统的互联格局出发,聚焦构建新型电力系统面临的供应安全、平衡调节、供电成本等系统性问题和挑战,采用计及多种灵活性约束和基于时序模拟的广域电力系统源–网–储协同规划方法,以系统总成本最低为目标,兼顾源–网–储可规划容量、新能源发电量占比及源–网–储各种设备时序运行特性等条件约束,结合已有研究规划,系统性分析了2025、2030、2050及2060年中国7大区域互联电力系统风电、光伏新能源和新型储能装机容量,并在此基础上,分析了不同水平年全国互联系统新能源装机及占比、新能源发电量及占比、不同时间尺度储能装机及占比、新能源利用率、供电成本、同步机出力占比和碳排放等技术经济指标,并总结了其发展演变趋势,为构建新型电力系统提供技术和决策参考,有力支撑了我国实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。     

特约文章：促进新能源开发的“水储能”技术经济分析

在双碳目标驱动下,风能与太阳能等新能源发电迅猛发展,解决其随机性、间歇性和波动性问题,亟需配套建设储能设施。本文将“以水为介质”的重力储能定义为“水储能”,并从技术原理、经济性、环境影响和设施安全等方面,对当前主要储能形式进行综合比较,研究表明“水储能”是当前和未来支撑新能源发展和新型电力系统构建的最佳储能方式。同时,本文还对抽水蓄能、水电扩机和梯级水电储能的规划思路、调节计算、评价方法和发展模式等关键技术及相关政策进行探索,展望其发展前景,可为新能源开发和新型电力系统规划设计提供参考。     

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。     

2021年电化学储能产业链分析及相关上市公司发展情况

<正>电化学储能作为近年来增长最迅猛的储能方式,受到行业极大关注。介绍了2021年我国储能行业的发展情况,分析了电化学储能产业链上下游之间的相互关系,介绍了电化学储能行业部分上市公司的经营情况。自我国提出“双碳”目标后,我国能源电力结构转型加快,着力构建以新能源为主体的新型电力系统,风电、光伏发电和新型储能等新能源进入发展快车道。风电和光伏发电有一个最大的弱点——出力不稳定,无法做到随用随发,     

含高渗透率新能源的新型交直流储能系统的配电网规划

建设以新能源为主体的新型电力系统是推动电力清洁低碳发展的必然选择,实现清洁能源充分消纳、满足用户侧灵活接入需求成为新型电力系统技术研究的重要方向.首先对新型储能在改善城市电网供电可靠性的优势进行了分析,阐述了储能模块交直流配电网应用场景、技术和经济优势;提出了新型交直流储能系统的技术方案,该方案支持多元化发展,提供灵活...     

特约主编寄语

随着新型电力系统的快速建设,新能源发电量的占比逐年稳步提高。新能源出力本身具有较强的波动性和间歇性,为新型电力系统的安全稳定和可靠供应带来巨大挑战。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差日益加剧,使得新能源发电与用电需求时域不匹配的矛盾进一步突出。新型储能作为一种跨时间、跨空间转移能量的技术手段,不仅有助于适应新能源的波动性,增强电网系统消纳新能源的能力,而且有利于电网削峰填谷,保障大电网安全稳定运行。大规模新型储能的智慧调控和安全防护是新型电力系统建设过程中的关键支撑,也是构建我国“清洁低碳、安全高效”能源体系的重要基础。     

基于合作联盟的电化学储能共享模式研究

随着“双碳”战略的确定,新型电力系统建设已成为“十四五”期间国家重大战略布局的关键环节,而作为灵活性调节资源的储能配套建设将构成电力系统安全稳定运行的重要保障。针对现阶段电源侧储能成本疏导的难点,提出了一种由新能源场站和储能运营商组成的“合作联盟”共享储能方案,储能在满足合作联盟内部新能源场站的调控需求前提下,利用剩余容量参与电网辅助服务,解决了新能源场站建设储能意愿低的基础问题。同时,面向跟踪计划出力与电网二次调频的场景,量化分析了“合作联盟”共享储能相对于新能源自建储能在投资效益、资源利用有效性方面的差异,并提出基于Shapley值的储能容量定价方法,分析了“合作联盟”共享储能模式具备商业上的可行性。结果表明,“合作联盟”共享储能模式提升了储能的资源利用效率,且在收益分配方面更具公平性。     

“双碳”目标下东北地区新型电力系统发展研究

随着“双碳”目标的提出，我国将加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统，风电、光伏等新能源迎来新的大发展时期。东北地区风能、太阳能资源丰富，但整体开发水平偏低，未来开发潜力巨大，其不稳定的电源特点成为其大规模发展的掣肘。东北地区碳排放量仍处于波动性增长阶段，尚未实现碳达峰，而作为占比最高的电力行业，其碳排放量的优化调整成为东北地区实现碳达峰的关键。在电力系统新的发展形势下，针对东北地区新能源发展面临的困难和问题，提出研究柔性特高压直流外送通道建设，促进以氢能为代表的新型储能系统建立，改善“双高”系统频率响应等相关建议，满足东北地区风光等新能源高质量发展的要求，促进新型电力系统科学构建。     

面向新型电力系统的电力设备运行维护关键技术及其应用展望

在"碳中和、碳达峰"的目标下,建设以新能源为主体的新型电力系统是电网升级换代发展的必然趋势。随着新型电力系统的建设和发展,电力电子装置、大规模储能装置等新型电力设备将获得广泛应用,电网对柔性可控和安全稳定的要求越来越高,保障电力设备的可靠运行面临巨大的挑战。为此,提出了新型电力系统背景下电力设备高效运行和智能维护的基本特征和技术体系,详细阐述了电力设备数字化和智能化、新型电网设备状态评估以及电力设备高效优化运行等支撑新型电力系统的设备运行维护关键技术研究现状和进展,探讨了研究和应用中还需要解决的主要问题,最后对未来电力设备运行维护的模式和技术发展趋势进行了展望。     

以新能源为主体的新型电力系统建设面临的问题

2021年3月15日,习近平总书记在中央财经委第九次会议上,提出构建以新能源为主体的新型电力系统构想.构建新型电力系统是促进能源转型和实现碳达峰、碳中和的重要支撑,但目前新型电力系统概念不甚清晰,双碳目标与它的关系也有待进一步明确.为此,本文主要在分析现有问题的基础上,总结了在"碳达峰、碳中和"目标下,以新能源为主体的...     

特约主编寄语

推进以新能源为主导的新型电力系统建设是实现我国“碳中和、碳达峰”目标的关键环节。高渗透率的新能源被广泛接入电网发电侧,尽管为电网提供充裕的电能,却也大幅增加电力系统的平衡调节压力,导致仅依靠电源侧的调节能力难以保障新型电力系统的可靠供应和安全稳定。因此,在新型电力系统建设过程中,亟须挖掘电力需求侧柔性负荷所蕴含的巨大灵活调节潜力,将供需两侧的资源同步纳入电网规划与运行管理,从而充分保障新型电力系统的供电可靠和稳定运行。