中国电网侧储能在典型场景下的应用价值评估

中国高度重视储能发展,电网侧储能是实现储能规模化发展的重要途径。结合储能技术经济特性和电力系统需求,提出中国电网侧储能应用的几点总体认识。电网侧储能应在能源电力规划中统筹考虑,综合衡量安全效益、经济效益和社会效益,优化总量规模、分区布局和技术类型。针对保障安全、保障输配电功能、降低网损、提高新能源利用水平等典型场景,开展电网侧储能典型案例的应用价值和经济性研究。研究结果表明：抽水蓄能作为系统级的调节手段,应保持一定规模;电化学储能作为一种电网元件,目前成本仍然比较高,仍须通过统筹规划,提高应用经济性,未来规模化发展需要依赖市场。     

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。     

规模化电网侧储能电站监控系统的应用

随着电网侧储能技术不断提升,电能质量安全要求增加,需要加大规模化储能电站监控系统的研发力度,优化监控技术,实现储能系统的信息采集与监控运行,提高储能电站监控质量.本文通过阐述电池储能的基本结构与应用分析,研究储能电站监控系统的体系架构与建设特点,得出监控系统的应用思考,希望可以为规模化电网侧储能电站的监控系统后续应用研究提供理论参考.     

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。     

电力储能标准体系深化研究

储能技术和应用的不断发展对标准制定提出了新的需求,亟须建立一套契合新形势下的储能标准体系,以引导储能技术的良性发展。针对该目标,梳理了国内外储能标准制定和标准体系研究概况,结合储能技术发展与标准的关联关系,提出在安全问题突出、梯次利用紧迫、电网侧储能快速应用、新型储能技术快速发展等新形势下,储能标准制定的需求和电力储能标准体系结构图,修订标准明细表,以指导储能标准制定、厘清标准关系、保障电力储能行业健康有序发展。     

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。     

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。     

电力储能技术进展与挑战

电能存储技术是实现需求侧能量高效管理、有效提高可再生能源入网的关键技术。介绍了面向电力储能应用的抽水储能、压缩空气储能和飞轮储能等物理储能技术的发展现状和亟待解决的问题,重点阐述了具有广阔应用前景的电化学储能技术,包括锂离子电池、铅炭电池、液流电池、钠硫电池(ZEBRA电池)和液态金属电池等的工作原理、技术优势及其在电网中的应用和挑战,为电力储能技术的发展提供参考。     

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。     

电网侧无人值守储能电站智能控制策略研究综述

随着电网侧储能的需求逐渐提升,储能电站的灵活调控能力变得愈发重要。无人值守下储能电站的管控技术有着效率高、处理速度快、人工成本低等优点,正在争取得到大力推广应用。文中阐述了电网侧储能电站并网与控制有关政策和现状,梳理了无人值守的储能电站数据处理技术和其智能优化控制策略,并对无人值守的电网侧储能电站智能控制策略的未来方向进行了展望。     

电网侧电化学储能调度运行及其关键技术

随着储能技术不断进步和成本不断降低,电网侧储能因其能提供调峰、调频、电压支持、紧急控制、新能源跟随等多种服务,呈现爆发式增长。储能在提升电网灵活性、促进新能源消纳的同时,也会对电网调度运行带来新的挑战。调研国内外电网侧电化学储能发展现状及相关研究,结合中国政策法规、标准规范、工程应用等,着重阐述电网侧储能对电网调度运行的影响及其在电网中的典型应用场景,从调度计划、控制决策、运行评估及新技术应用层面评述电化学储能调度运行。对国内外已投运的电网侧储能典型案例进行分析,以期为未来电网侧储能规模化发展提供借鉴和参考。     

电化学储能应用于电网频率安全防御三道防线的探讨

随着特高压直流的推广应用及新能源发电占比的不断提高,电网暂态频率安全保障技术面临着严峻挑战。电化学储能作为一种潜力巨大的灵活控制资源引起了广泛关注。从中国电网频率安全防御的三道防线着眼,基于储能的快速功率调节特性,分析了储能在频率稳定预防控制、紧急控制和校正控制中的定位,以不同场景下电网运行频率的控制目标为依据,探讨了面向暂态频率安全保障的电化学储能的容量配置技术要点,包括时域仿真中的计算条件选择、与传统控制措施的协调配合等方面,然后针对推动储能技术规模化应用中面临的主要问题,指出应在适应多应用场景的储能优化配置、储能电站优化运行模式研究、储能全生命周期的效益分析等研究方向开展深入研究。     

微网系统中储能优化配置研究

微网中分布式电源出力的随机性和间歇性对大电网造成冲击,已经成为大电网与分布式电源的主要矛盾,而储能技术的应用是解决这个困局的有效方法之一。如何实现微网中储能优化配置是微网运行的关键问题之一。研究了微网中储能优化配置模型,讨论如何在并网和孤网下根据储能在微网中的作用来配置其容量,并阐述了微网中储能优化配置的求解方法。     

储能系统商业模式及其优化规划方法

新一轮能源革命和电力体制改革背景下，电力系统源-网-荷各环节对储能技术提出了多样化应用需求，实现由研发示范向商业化初期过渡、商业化初期向规模化发展是"十三五"期间储能产业的两阶段发展目标。针对储能市场化应用初期阶段的商业模式与规划问题，基于投资、收益、运营等因素，分析了该阶段下储能系统呈现的典型商业模式。考虑商业模式的差异，分别建立了业主投资模式、合同能源管理模式下储能系统全寿命周期优化规划数学模型，结合电化学储能系统容量衰减特性，提出电化学储能系统全寿命周期评估方法及其优化算法。基于实际案例验证了所提模型和方法的有效性和可行性，分析了储能电池退役点、电池成本、循环寿命对储能系统规划结果的影响。结果表明，所提出的储能系统全寿命周期优化规划方法能够解决不同商业模式下的储能系统规划问题，对储能系统应用商业模式和规划具有指导意义。     

西藏高原地区光伏配套储能系统设计及运行研究

西藏太阳能资源丰富,提升光伏应用水平对于提高电力保障能力,构建清洁低碳、安全高效的能源体系具有重要意义。针对西藏高原地区极端条件造成的地区电网电源供电能力不足、光伏利用小时数较低以及电网安全稳定性影响较大等问题,以海拔4700 m的西藏当雄羊易10 MW光伏电站配套储能项目为例进行了研究。首先,研究了高海拔电池储能系统的设计方法,提出了储能变流器的高海拔修正策略和降容选型原则,分析了电池系统的热管理设计方法;然后,对光储控制系统架构和控制策略进行了详细阐述分析;最后,结合政府保供政策和投资运维费用,对该项目储能系统的经济性进行了分析评价。研究结果可为高原地区光伏配套储能系统的设计提供参考。     

储能电站对电网购电特性的影响研究

随着储能电站在电网中的广泛应用,由于储能电站的能量搬迁作用,大规模储能电站对电网购电特性的影响越来越重要。本文采用基于数学优化的生产模拟仿真程序,考虑了机组启停、水电跨周调节、抽蓄跨日调节、光热电站跨日调节,比较了储能电站对减少电网购电量、最大购电功率和新能源弃电的影响。研究分两个部分：（1）研究购电曲线对购电量的影响,确定外购电方式;（2）在确定的购电方式后,分析储能电站对购电特性的影响。西北某实际电网的仿真案例的计算结果表明,相比于直线购电方式,阶梯式购电方式可减少电网外购电量和新能源弃电率,但最大购电功率增加;在阶梯式购电基础上,建设储能电站,可进一步降低电网外购电量、新能源弃电率和最大购电功率,建议采用阶梯式购电方式并建设1200MW储能电站。论文的研究成果可为我国高比例新能源系统电网侧储能电站的建设提供参考。     

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。