中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:儲(chǔ)能在新能源接人中的作用從時(shí)間維度可以分為短期、中期、中長(zhǎng)期和長(zhǎng)期的應(yīng)用,從空間維度可以分為電網(wǎng)側(cè)、新能源發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)的應(yīng)用,其中電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用類型比較豐富。
相關(guān)的技術(shù)主要包括儲(chǔ)能電池本體技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、并網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)、運(yùn)行控制技術(shù)、儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的多功能綜合應(yīng)用技術(shù)、廣域優(yōu)化配置(規(guī)劃)和協(xié)調(diào)運(yùn)行控制技術(shù)等。
儲(chǔ)能電池本體技術(shù)是制約儲(chǔ)能系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸,要解決的的關(guān)鍵問(wèn)題是增強(qiáng)和提高儲(chǔ)能器件的能量密度、功率密度、響應(yīng)時(shí)間儲(chǔ)能效率、循環(huán)性能、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等。目前的研究熱點(diǎn)包括:高容量鋰離子電池電極材料設(shè)計(jì)開發(fā);利用傳感等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和先進(jìn)電源管理技術(shù)解決鋰電池安全性問(wèn)題;深入認(rèn)識(shí)鋰空電池充放電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,開發(fā)性質(zhì)穩(wěn)定的電解質(zhì),優(yōu)化設(shè)計(jì)電極結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)實(shí)用化等方面。
儲(chǔ)能系統(tǒng)大規(guī)模集成技術(shù)包括大容量電池成組技術(shù)、變流技術(shù)和規(guī)?;杉夹g(shù)三個(gè)方面。這三個(gè)方面目前存在的問(wèn)題和今后發(fā)展的趨勢(shì)如下:
1)大容量電池成組技術(shù)目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有成熟的標(biāo)準(zhǔn)化的電池成組技術(shù),總體發(fā)展趨勢(shì)是:采用大容量單體電池,降低電池系統(tǒng)串并復(fù)雜度;利用電池成組和管理成組技術(shù)彌補(bǔ)電池一致性差異;采用基于電池標(biāo)準(zhǔn)模塊的儲(chǔ)能系統(tǒng)大容量化技術(shù)。
2)儲(chǔ)能系統(tǒng)用變流技術(shù)的難點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)控制功能多樣化,提高動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能;與電池管理系統(tǒng)配合,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的優(yōu)化控制;實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變流器并聯(lián);通訊接口及協(xié)議不統(tǒng)一;缺乏統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化。
3)儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)?;杉夹g(shù)不足是:儲(chǔ)能電站的整體效率低于單一儲(chǔ)能單元的轉(zhuǎn)換效率2% -5%;儲(chǔ)能電站整體響應(yīng)速度比單一儲(chǔ)能單元慢將近一個(gè)數(shù)量級(jí);儲(chǔ)能電站整體出力控制精度小于單一儲(chǔ)能單元精度;儲(chǔ)能電站的整體循環(huán)壽命小于理論預(yù)期值。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和大容量化。
并網(wǎng)檢測(cè)方面,美國(guó)的幾個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、荷蘭KEMA和中國(guó)電科院都開展了一些研究,建立了一定的試驗(yàn)檢測(cè)能力,各自側(cè)重于不同的環(huán)節(jié)。其技術(shù)不足與發(fā)展趨勢(shì)是:檢測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)相對(duì)孤立,且尚未針對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用的真實(shí)工況開展工況適應(yīng)性和并網(wǎng)特性的測(cè)試與評(píng)價(jià)研究;儲(chǔ)能電池的相關(guān)評(píng)價(jià)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論中,針對(duì)儲(chǔ)能電池應(yīng)用工況和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系的研究還處于初步階段;需貫通整合現(xiàn)有部分連貫的檢測(cè)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),建立具備理化特性、基本性能、并網(wǎng)應(yīng)用特性和工況適應(yīng)性等四個(gè)方面的評(píng)價(jià)能力,形成完備的儲(chǔ)能電池檢測(cè)評(píng)價(jià)體系。
運(yùn)行控制技術(shù)包括電池能量管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站中央監(jiān)控技術(shù)、儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)等三個(gè)方面,目前存在的問(wèn)題和今后發(fā)展的趨勢(shì)如下:
1)電池能量管理系統(tǒng)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,但還不夠成熟,性能不夠理想。其中SOC的確定是電池能量管理系統(tǒng)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。設(shè)計(jì)上還有一些技術(shù)難點(diǎn),安全性問(wèn)題需做大量試驗(yàn)研究。發(fā)展趨勢(shì)是提高抗干擾性、安全性、通用性。
2)儲(chǔ)能電站中央監(jiān)控技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題是有效應(yīng)對(duì)龐大數(shù)量的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元的實(shí)時(shí)快速控制及高效能量管理。發(fā)展趨勢(shì)是監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化,以及軟、硬 件平臺(tái)通用化。
3)儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的工作內(nèi)容是儲(chǔ)能電池本體維護(hù)、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)維護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)等。發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化、在線維護(hù)(不斷電、熱拔插)。
在新能源接入中的應(yīng)用技術(shù)的關(guān) 鍵問(wèn)題是在發(fā)電側(cè)平抑新能源功率波動(dòng)和在電網(wǎng)側(cè)利用廣域分布的儲(chǔ)能系統(tǒng)提高電網(wǎng)接納新能源的能力。
儲(chǔ)能在支持新能源接人中的作用也可以通過(guò)其他途徑來(lái)實(shí)現(xiàn),需綜合考慮和比較不同的措施,才能明確特定電網(wǎng)的儲(chǔ)能應(yīng)用需求和可能的應(yīng)用模式。




