中國儲能網(wǎng)訊:新型儲能廣泛應用于電力系統(tǒng)中電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的不同場景,具有促進新能源大規(guī)模開發(fā)消納、支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、保障用戶靈活高效用能等功能,有效促進電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷融合互動。
光伏、風電等新能源發(fā)電具有波動性和間歇性特點,發(fā)電量在不同時間隨著光照、風力強度變化。此特點導致新能源發(fā)電量和用電側(cè)所需電量不匹配。通過在風電、光伏電站配置儲能,基于對電站出力預測和儲能充放電調(diào)度,可對可再生能源發(fā)電進行平滑控制,減少瞬時功率變化,減少對電網(wǎng)的沖擊。當用電負荷較低,新能源發(fā)電過剩時,儲能電站能及時儲存多發(fā)的電量,減少棄風、棄光率,并在用電負荷高位時,將儲存的電量并網(wǎng),減少新能源棄電、保障新能源高效消納利用,提升新能源并網(wǎng)友好性和容量支撐能力。 對于沙戈荒大型新能源基地,常規(guī)電源建設規(guī)模有限,通過合理配置新型儲能,提升外送通道利用率和通道可再生能源電量占比,支撐大規(guī)模新能源外送。對于大規(guī)模海上風電基地,考慮海上風電匯集輸電通道的容量需求,配儲可以提升海上風電消納利用水平和容量支撐能力。
(一)提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力
一是提升調(diào)峰能力。一方面,削峰填谷,跟蹤系統(tǒng)負荷的峰谷變化及可再生能源出力變化,在負荷低谷期利用富余的電力對儲能電池充電,在用電負荷高峰時段將存儲的電量釋放,從而實現(xiàn)電力生產(chǎn)和消納之間的平衡。二是提升調(diào)頻能力。我國電網(wǎng)的頻率為50Hz,允許偏差為±0.2Hz,從而維持電網(wǎng)穩(wěn)定運行。實際運行中,當電網(wǎng)輸出有功功率小于負荷需求有功時,系統(tǒng)頻率會下降,反之則會上升。在傳統(tǒng)能源結(jié)構中,電網(wǎng)短時間內(nèi)的能量不平衡是由傳統(tǒng)機組(在我國主要是火電和水電)通過響應AGC信號來進行調(diào)節(jié)的。但傳統(tǒng)能源(特別是火電)由于調(diào)頻速度慢,在響應電網(wǎng)調(diào)度指令時具有滯后性,有時會出現(xiàn)反向調(diào)節(jié)之類的錯誤動作,因此不能滿足新增的需求。儲能系統(tǒng)調(diào)頻具備更高的精確性,其輸出功率與AGC(電力自動發(fā)電控制)指令匹配度高,調(diào)頻效果更好。火電廠配套調(diào)頻儲能,其調(diào)頻能力可顯著提高。
一是提供負荷備用。考慮到尖峰負荷,煤電機組需要留出一定的發(fā)電容量作為相應尖峰負荷的能力(一般為最大負荷的2-5%),這使得火電機組無法達到滿發(fā)狀態(tài),影響機組運行的經(jīng)濟性,利用儲能替代煤電,從而提高火電機組的利用率,增加其經(jīng)濟性。二是提供事故備用。針對突發(fā)情況或偶然事故時為保障電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行而預留的有功功率儲備,一般備用容量需要在系統(tǒng)正常電力供應容量15-20%,且最小值應等于系統(tǒng)中單機裝機容量最大的機組容量。儲能可以承擔備用容量中的負荷備用及旋轉(zhuǎn)事故熱備用,當系統(tǒng)發(fā)生事故時,備用儲能帶工作位置,工作位置排在頂峰儲能之后,等待冷備用機組啟動承擔旋轉(zhuǎn)備用。
(三)提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定水平
新型儲能除具備調(diào)頻、調(diào)壓、備用等功能外,新型儲能還有爬坡、黑啟動等功能,在負荷密集接入、大規(guī)模新能源匯集、大容量直流饋入、調(diào)峰調(diào)頻困難和電壓支撐能力不足的關鍵電網(wǎng)節(jié)點合理布局新型儲能,可以提升系統(tǒng)抵御突發(fā)事件和故障后恢復能力,提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定水平。 線路阻塞是指用電負荷超過線路容量,將儲能系統(tǒng)安裝在線路上游分流,當發(fā)生線路阻塞時可以將無法輸送的電能儲存到儲能設備中,等到用電負荷小于線路容量時,儲能系統(tǒng)再向線路放電。 在負荷接近或短時超過設備容量的輸配電系統(tǒng)內(nèi)、臨時性負荷增加地區(qū)、階段性供電可靠性需求提高等地區(qū),如果一年內(nèi)大部分時間可以滿足負荷供應,只在部分高峰特定時段會出現(xiàn)自身容量低于負荷的情況時,可以利用儲能系統(tǒng)通過較小的裝機容量有效提高電網(wǎng)的輸配電能力,延緩輸配電設備的升級與增容,在滿足用戶需求的同時,降低電網(wǎng)基礎設施綜合建設成本。 一是進行峰谷差套利。在實施峰谷電價的電力市場中,通過低電價時給儲能系統(tǒng)充電,高電價時儲能系統(tǒng)放電,實現(xiàn)峰谷電價差套利。二是降低容量費用。我國對供電部門大工業(yè)企業(yè)實行兩部制電價:電量電價指的是按照實際發(fā)生的交易電量計費的電價,容量電價則主要取決于用戶用電功率的最高值。容量費用管理是指在不影響正常生產(chǎn)的情況下,通過降低最高用電功率,從而降低容量費用。用戶可以利用儲能系統(tǒng)在用電低谷時儲能,在高峰時負荷放電,從而降低整體負荷,達到降低容量費用的目的。 利用雙向互動智能充放電技術參與電力市場調(diào)節(jié),響應電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求,提升需求側(cè)響應能力和智能高效用電水平。 將新型儲能作為應急備用電源,應對嚴重自然災害等可能引發(fā)電網(wǎng)大面積停電事故風險,在極端條件下保證穩(wěn)定、不間斷供電,避免了故障修復過程中的電能中斷,提升政府、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等重要負荷中心的應急保障能力。 由于存在電力系統(tǒng)操作負荷性質(zhì)多變,設備負載非線性等問題,用戶獲得的電能存在電壓、電流變化或者頻率偏差等問題,此時電能的質(zhì)量較差。針對工業(yè)、通信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等用電量大且對供電可靠性、電能質(zhì)量要求高的電力用戶,儲能系統(tǒng)可以進行平滑電壓、頻率波動,解決電壓升高、驟降、閃變等問題。 因海外高昂的電價以及較差的供電穩(wěn)定性,從而拉動戶用光伏裝機需求??紤]到光伏在白天發(fā)電,而用戶一般在夜間負荷較高,通過配置儲能可以更好地利用光伏電力,提高自發(fā)自用水平,同時降低用電成本。