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.     

储能将成为新型电力系统中的要素

3月15日召开的中央财经委员会第九次会议提出,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统.     

基于多类型储能协同的新型电力系统调节能力建设

在构建新型电力系统背景下,新能源将大规模接入电力系统,这对系统调节能力提出了更高要求。而储能是一种优质的灵活性调节资源,对构建多时间尺度电力系统调节能力具有重要意义。分析电力系统不同时间尺度的调节需求,结合各类型储能技术特点,提出考虑多类型储能协同建设电力系统多时间尺度调节能力的建议。     

新型电力系统中的储能高质量规模化配置方法

为降低新型电力系统供电能耗,以某新型电力系统为例,采集并获取新型电力系统历史运行数据,掌握与系统运行相关的技术参数,针对某个具体的供电服务区域导出系统供电数据,以此为依据计算新型电力系统电能存储容量;在确定系统电能存储容量的基础上,根据现有的输电线路结构,确定装机功率的有效输出范围,建立高质量规模化电力系统储能配置模型;根据新型电力系统装机最大容量,进行系统功率容量与能量容量配置。应用结果表明,该方法可有效降低新型电力系统节点能耗。     

构网型储能支撑新型电力系统建设的思考与实践

构网型储能因具备类似常规发电机控制响应特性而受到广泛关注,被视为支撑新型电力系统建设的关键装备。目前针对该技术的研究大多针对微电网应用场景,尚无大电网应用层面的系统级研究。基于该情况,首先在构网型控制技术原理的基础上提出构网型储能建模方法。并结合构网型储能电压源的本质属性,推导其接入系统后参与系统功率分配机制,探讨其在电网装机占比问题。最后,以国内某工程为案例,开展构网型储能模型搭建及在大电网应用场景下的仿真分析。结果表明,所提的建模和分析方法能够指导构网型储能的系统级工程应用。     

新型电力系统下储能政策及商业模式分析

中国能源结构的变革促成了电力系统的转变,储能加入新型电力系统,有助于维持系统的安全、稳定。因此,多能互补和“源网荷储一体化”是新型电力系统的发展趋势。文章首先从“十四五”期间国家及地方出台的储能产业相关政策出发,着重梳理了新能源配储、电价机制完善以及电力市场改革三方面的政策,研究在政策指导下,储能将自身功能效益与经济效益变现的方法。其次,将储能应用场景与储能现有技术类型相结合,明确不同类型的储能技术在不同应用场景中的价值定位。最后,基于当前采用“自投资+自运营”储能商业模式时投资方难以找准收益点的现象,对该商业模式进行分析,为后期储能产业的大规模商业化提供参考价值。     

面向新型电力系统的新能源与储能联合规划方法

随着电网负荷日益增加和新能源在电网渗透率的不断提高,针对电力市场环境下新能源和储能电站规划问题,提出一种考虑电力市场调度影响的双层规划方法。首先,上层规划用来模拟投资主体,以净收益率最高为目标,决策变量为新能源和储能装置的安装位置和额定参数,下层规划用来模拟市场经济调度,以社会福利最大化为目标;然后,基于分解与重构思想,将双层规划模型分解为一个主问题和两个子问题,通过主子问题迭代的方式进行求解;最后,以IEEE-14节点系统为例,验证了所提规划算法的有效性,并分析了不同售电价格对规划结果的影响。     

熔盐储能在新型电力系统中应用现状与发展趋势

储能是新型电力系统的关键核心技术,熔盐储能作为一种中高温传热蓄热方法,因具有储能密度高、稳定性好等优点,广泛应用于太阳能光热系统、调峰调频、绿电消纳等新能源领域。但目前对熔盐储能系统中的核心部件如储罐、熔盐电加热器、熔盐换热器等设备的研究普遍基于太阳能热发电技术的需求开展,针对其他应用场景的研究尚不够充分。在不同应用场景下,熔盐的使用温度区间、加热及换热方式都有区别。概述了熔盐储能关键技术的研究现状和技术成果,研究了熔盐储能技术的发展路径,提出了其在新型电力系统中的应用领域,并针对不同应用场景,提出了相应的熔盐选型参数、储罐及换热器类型。     

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。     

未来电力系统储能的新形态:云储能

风电与太阳能发电等间歇性可再生能源的快速发展增加了电力系统对储能的需求,共享经济的迅速发展为储能的应用带来新的商业机会,基于储能设施共享的云储能可能成为未来电力系统新的形态特征之一。云储能是一种基于电网的储能服务,它使得用户可以随时、随地、按需使用电网级的共享储能资源池中的资源,可以显著地降低提供储能服务的成本。文中解释了云储能的概念,并对云储能商业模式的各个要素进行了详细阐述。在此基础上,分析了云储能的投资与规划、运行以及服务定价等关键问题,总结了当前的研究进展并提出了相关的研究思路与方法,探讨了未来为了促进云储能的发展与实施还需要着力解决的问题,对云储能未来的研究进行了简要的展望。     

电力系统储能问题初步探讨

电网负荷有高峰和低谷特性。针对电力系统的负荷峰谷特性，探讨了如何用电池贮能系统调节电力负荷，从而提高电力系统的经济效益。认为用蓄电池调节电网的峰谷负荷差在技术上是可行的；还介绍了日本在这方面的概况。     

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...     

基于 “双碳”战略的新型电力系统储能方案研究

“双碳”战略目标下,为了进一步推动新型电力系统的发展,对新型电力系统储能技术进行了研究.首先阐 述了常见的储能技术,包括物理储能、化学储能和氢储能;其次从技术可行性和市场化可行性2个方面分析了抽水储 能方案、氢储能方案和电化学储能方案;最后对3种储能方式进行了综合分析,总结得出电化学储能能源转换效率最 高,并且购电成本和产业链成本最低,可以满足 “双碳”战略目标下新型电力系统的发展要求.     

耦合氢储能的火电机组在新型电力系统中的应用研究

氢储能作为新型电力系统的重要储能手段之一,对于促进新能源发电消纳,实现大容量、长时期储能,确保电网系统的安全稳定具有重要意义。国内氢储能技术还处于示范应用阶段,需探索出可推广的应用方案。基于火电机组参与电网调峰、新型电力系统以及电力现货市场交易等电力行业发展趋势,结合具体项目分析了火电企业耦合氢储能的必要性以及可行性,为新型电力系统下火电企业转型发展、效益提升、减碳运行提供了参考。     

新型电力系统下考虑风电消纳的共享储能定价模型研究

风电场使用储能不仅可以更好地跟踪出力曲线,还可减少弃风。针对储能投资成本高、回报周期长等问题,设计了可供风电场使用的共享储能运营商。首先,建立一种以共享储能运营商为领导者、风电场为跟从者的主从博弈共享储能定价模型;其次,利用Gurobi求解器与粒子群优化算法相结合求解,得到运营商对不同风电场的最优定价与各自运行策略;最后通过分析对比求解结果,得出结论,定价模型合理有效,共享储能运营商将针对不同风电场制定不同价格曲线,可以使双方受益得到均衡、并减小风电场的上网功率偏差,具有较高的应用价值。     

参与新型电力系统需求响应的分布式储能资源管理与策略研究

随着越来越多的光伏、风电、地源热泵等新能源的接入,电网对高比例新能源的安全可靠并网及高效消纳提出了更高要求。储能作为分布式能源重要的能量调节单元,参与新型电力系统的管理、调度、优化作用愈加明显。将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。在分析客户侧储能调控策略基础上,提出了一种以能源互联为基础的用户侧分布式储能规模化应用系统,利用网间较为分散的储能资源,希望可以为电力负荷调度的优化以及分布式储能系统运行效率的提升提供相应的参考与借鉴,以实现区域自治的需求响应。通过该研究,可为可再生能源高效消纳提供参考。     

电力系统低频振荡和储能系统

研究了将能量储存系统用于提高电力系统振荡稳定性的潜力。首先简要回顾了过去40年中在电力系统振荡稳定性领域的研究和应用的发展情况,包括电力系统振荡稳定性的分析和控制;然后论述了在电力系统中应用能量储存系统的不同课题;第3部分重点讨论了用能量储存系统改善电力系统振荡稳定性问题;最后提出了一些建议。     

超导储能在电力系统中的应用

“四化”建设中,能源是迫切需要解决的问题。电力是对自然能源(煤,水力,核能……)加工后的重要能源,由于它使用,传输和变换均很方便,其应用范围之广及重要性是人所皆知的。因而,电能的合理利用,在“四化”建设中具有重大意义。超导储能在电力系     

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。     

多元分布式储能在新型电力系统配电侧的灵活调控研究综述

在构建新型电力系统的背景下,配电网络呈现出结构复杂、多元灵活的发展态势。储电、储氢、储气、蓄热、蓄冷等多元分布式储能在解决配电侧新能源机组随机性、波动性的同时,能够提升系统运行的灵活性与经济性。该文首先提炼分布式储能在安全稳定控制层面的研究,并在此基础上,系统梳理多元分布式储能在短/中长周期及自然灾害下的灵活经济性应用。具体地,从参与短期功率调节、实现中长周期能量平衡以及突发灾害下的灵活性应急角度进行分析。其次,市场化运行是扩大分布式储能应用的关键,然而,我国的分布式储能市场尚存空白。为此,该文探究了分布式储能的市场前景。最后,结合现有研究情况,从调控和市场的角度,指出多元分布式储能的研究方向,并提出若干建议。