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储能类型和商业化应用场景

 梁植挥 2022-06-28 发布于广东

一、储能

1.1储能的概念

储能(stored energy)是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放的过程。如今泛指电能的储存,储能技术是指为实现电力与热能、化学能、机械能等能量之间的单向或双向存储而产生的设备或技术,现应用最广的是指电能的储存

1.2储能技术分类

1.3国内储能概况

在“2030碳达峰、2060碳中和”目标下,国内的清洁能源正在逐步替代化石能源。其中风电、光伏发电已然成为清洁能源的绝对主力,每年装机量持续高增。同时,新能源发电带来其不稳定性、随机性、间歇性等问题,对国家电网调控频率的控制提出了更高的要求,国内电力系统的电力电量平衡模式也需要重构。新型电力系统中,储能将成为至关重要的一环,是新能源消纳以及电网安全保障必要保障,在发电侧、电网侧、用电侧都会得到广泛的应用,随着近几年新能源发电装机量的激增,储能市场的需求空间广阔。

1.4国内储能未来发展

近年来,我国大力推动能源体系绿色低碳转型,作为安全清洁高效的现代能源技术。风电、光伏发电与储能的配套政策,已经形成电源侧储能市场的最大助推力量。储能在《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《中国制造 2025—能源装备实施方案》等多项政策中也被重点提及。

国内新增储能装机主要用于新能源并网,截至到目前已有23个省市相继出台了鼓励新能源配置储能的文件,储能配置比例在5%-30%不等,时长在1-4小时不等。青海、安徽、山东、西藏和新疆5个省份的新增投运规模主要来自“新能源+储能”侧,占比大部分在80%以上。如今多地市对分布式光伏提出配套建设储能的要求,且以山东枣庄配储规模要求最高,为装机容量15%~30%建设储能,且时长2~4小时。

二、储能的商业应用场景

2022年6月8日,全国电力储能标准化技术委员会发布关于征求国家标准《电力系统配置电化学储能电站规划导则》意见的函。文件中提出,电力系统配置电化学储能电站规划应满足电力系统安全稳定、电力可靠供应、清洁能源发展的要求。电力系统配置电化学储能电站规划应兼顾系统需求和电源、电网、用户侧的应用需求。

储能的商业化应用场景可分为发电侧储能、电网侧储能和用电侧储能三大场景:

2.1发电侧

(解决风电和水电送网发电量的不稳定问题,需研制电网侧储能设备,以达到即不浪费又源源不断地向电网输送电力。)

2.1.1电力调峰

通过储能的方式实现用电负荷的削峰填谷,即发电厂在用电负荷低谷时段对电池充电,在用电负荷高峰时段将存储的电量释放。

2.1.2辅助动态运行

以储能+传统机组联合运行的方式,提供辅助动态运行、提高传统机组运行效率、廷缓新建机组的功效。

2.1.3系统调频

频率的变化会对发电及用电设备的安全高效运行及寿命产生影响,因此频率调节至关重要。储能(特别是电化学储能)调频速度快,可以灵活地在充放电状态之间转换,国而成为优质的调频资源。

2.1.4可再生能源并网

平滑可再生能源发电出力。通过在风、光电站配置储能,基于电站出力预测和储能充放电调度,对随机性、间歇性和波动性的可再生能源发电山力进行平滑控制,满足并网要求。减少弃风弃光。将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网,提高可再生能源利用率。

2.2电网侧

(解决太阳能光伏发电的不稳定性问题,把光伏与储能设备相结合,起到充电宝作用 ,保证光伏电站在用电高峰时与正常并网送电运行。)

2.2.1可再生能源并网

将储能系统安裴在线路上游,当发生线路阻塞时可以将无法输送的电能储存到储能设备中,等到线路负荷小于线路容量时,储能系统再向线路放电。

2.2.2延缓输配电设备扩容升级

将在负荷接近设备容量的输配电系统内,可以利用储能系统通过较小的装机容量有效提高电网的输配电能力,从而延缓新建输配电设

施,降低成本。

2.3用户侧

(执行峰谷电价的企业或用户,可以利用储能设备,在用电低谷时把电能储存起来,在用电高峰时离网,用储能设备代替电网向厂区自行供电,即节电又节约成本。)

2.3.1新能源电力自发自用

对于安装光伏的家庭和工商业用户,考虑到光伏在白天发电,而用户一般在夜间负荷较高,通过配置储能可以更好地利用光伏电力,提高自发自用水平,降低用电成本。

2.3.2峰谷价差收益

在实施峰谷电价的电力市场中,通过低电价时给储能系统充电,高电价时储能系统旋电,实现峰谷电价差套利,降低用电成本。

2.3.3容量费用

工业用户可以利用储能系统在用屯低谷时储能,在高峰负荷时放电,从而降低整体灸荷,达到降低容量电费的目的。

2.3.4可靠的应急能源

发生停电敌障时,储能能够将储备的能量供应给终端用户,避免了故障修复过程中的电能中断,以保证供电可靠性。

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