中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:新型儲(chǔ)能廣泛應(yīng)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(chǎng)景,具有促進(jìn)新能源大規(guī)模開發(fā)消納、支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、保障用戶靈活高效用能等功能,有效促進(jìn)電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷融合互動(dòng)。
01、促進(jìn)新能源大規(guī)模開發(fā)消納
光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電具有波動(dòng)性和間歇性特點(diǎn),發(fā)電量在不同時(shí)間隨著光照、風(fēng)力強(qiáng)度變化。此特點(diǎn)導(dǎo)致新能源發(fā)電量和用電側(cè)所需電量不匹配。通過在風(fēng)電、光伏電站配置儲(chǔ)能,基于對(duì)電站出力預(yù)測(cè)和儲(chǔ)能充放電調(diào)度,可對(duì)可再生能源發(fā)電進(jìn)行平滑控制,減少瞬時(shí)功率變化,減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。當(dāng)用電負(fù)荷較低,新能源發(fā)電過剩時(shí),儲(chǔ)能電站能及時(shí)儲(chǔ)存多發(fā)的電量,減少棄風(fēng)、棄光率,并在用電負(fù)荷高位時(shí),將儲(chǔ)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(duì)于沙戈荒大型新能源基地,常規(guī)電源建設(shè)規(guī)模有限,通過合理配置新型儲(chǔ)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(duì)于大規(guī)模海上風(fēng)電基地,考慮海上風(fēng)電匯集輸電通道的容量需求,配儲(chǔ)可以提升海上風(fēng)電消納利用水平和容量支撐能力。
02、支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行
(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(fù)荷的峰谷變化及可再生能源出力變化,在負(fù)荷低谷期利用富余的電力對(duì)儲(chǔ)能電池充電,在用電負(fù)荷高峰時(shí)段將存儲(chǔ)的電量釋放,從而實(shí)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(guó)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(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行中,當(dāng)電網(wǎng)輸出有功功率小于負(fù)荷需求有功時(shí),系統(tǒng)頻率會(huì)下降,反之則會(huì)上升。在傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)中,電網(wǎng)短時(shí)間內(nèi)的能量不平衡是由傳統(tǒng)機(jī)組(在我國(guó)主要是火電和水電)通過響應(yīng)AGC信號(hào)來進(jìn)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(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令時(shí)具有滯后性,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向調(diào)節(jié)之類的錯(cuò)誤動(dòng)作,因此不能滿足新增的需求。儲(chǔ)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(dòng)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(chǔ)能,其調(diào)頻能力可顯著提高。
一是提供負(fù)荷備用。考慮到尖峰負(fù)荷,煤電機(jī)組需要留出一定的發(fā)電容量作為相應(yīng)尖峰負(fù)荷的能力(一般為最大負(fù)荷的2-5%),這使得火電機(jī)組無法達(dá)到滿發(fā)狀態(tài),影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,利用儲(chǔ)能替代煤電,從而提高火電機(jī)組的利用率,增加其經(jīng)濟(jì)性。二是提供事故備用。針對(duì)突發(fā)情況或偶然事故時(shí)為保障電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行而預(yù)留的有功功率儲(chǔ)備,一般備用容量需要在系統(tǒng)正常電力供應(yīng)容量15-20%,且最小值應(yīng)等于系統(tǒng)中單機(jī)裝機(jī)容量最大的機(jī)組容量。儲(chǔ)能可以承擔(dān)備用容量中的負(fù)荷備用及旋轉(zhuǎn)事故熱備用,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí),備用儲(chǔ)能帶工作位置,工作位置排在頂峰儲(chǔ)能之后,等待冷備用機(jī)組啟動(dòng)承擔(dān)旋轉(zhuǎn)備用。
(三)提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定水平
新型儲(chǔ)能除具備調(diào)頻、調(diào)壓、備用等功能外,新型儲(chǔ)能還有爬坡、黑啟動(dòng)等功能,在負(fù)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(guān)鍵電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)合理布局新型儲(chǔ)能,可以提升系統(tǒng)抵御突發(fā)事件和故障后恢復(fù)能力,提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定水平。 線路阻塞是指用電負(fù)荷超過線路容量,將儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝在線路上游分流,當(dāng)發(fā)生線路阻塞時(shí)可以將無法輸送的電能儲(chǔ)存到儲(chǔ)能設(shè)備中,等到用電負(fù)荷小于線路容量時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)再向線路放電。 在負(fù)荷接近或短時(shí)超過設(shè)備容量的輸配電系統(tǒng)內(nèi)、臨時(shí)性負(fù)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(shí)間可以滿足負(fù)荷供應(yīng),只在部分高峰特定時(shí)段會(huì)出現(xiàn)自身容量低于負(fù)荷的情況時(shí),可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)通過較小的裝機(jī)容量有效提高電網(wǎng)的輸配電能力,延緩輸配電設(shè)備的升級(jí)與增容,在滿足用戶需求的同時(shí),降低電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施綜合建設(shè)成本。 一是進(jìn)行峰谷差套利。在實(shí)施峰谷電價(jià)的電力市場(chǎng)中,通過低電價(jià)時(shí)給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電,高電價(jià)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)放電,實(shí)現(xiàn)峰谷電價(jià)差套利。二是降低容量費(fèi)用。我國(guó)對(duì)供電部門大工業(yè)企業(yè)實(shí)行兩部制電價(jià):電量電價(jià)指的是按照實(shí)際發(fā)生的交易電量計(jì)費(fèi)的電價(jià),容量電價(jià)則主要取決于用戶用電功率的最高值。容量費(fèi)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(fèi)用。用戶可以利用儲(chǔ)能系統(tǒng)在用電低谷時(shí)儲(chǔ)能,在高峰時(shí)負(fù)荷放電,從而降低整體負(fù)荷,達(dá)到降低容量費(fèi)用的目的。 利用雙向互動(dòng)智能充放電技術(shù)參與電力市場(chǎng)調(diào)節(jié),響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求,提升需求側(cè)響應(yīng)能力和智能高效用電水平。 將新型儲(chǔ)能作為應(yīng)急備用電源,應(yīng)對(duì)嚴(yán)重自然災(zāi)害等可能引發(fā)電網(wǎng)大面積停電事故風(fēng)險(xiǎn),在極端條件下保證穩(wěn)定、不間斷供電,避免了故障修復(fù)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(fù)荷中心的應(yīng)急保障能力。 由于存在電力系統(tǒng)操作負(fù)荷性質(zhì)多變,設(shè)備負(fù)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(shí)電能的質(zhì)量較差。針對(duì)工業(yè)、通信、金融、互聯(lián)網(wǎng)等用電量大且對(duì)供電可靠性、電能質(zhì)量要求高的電力用戶,儲(chǔ)能系統(tǒng)可以進(jìn)行平滑電壓、頻率波動(dòng),解決電壓升高、驟降、閃變等問題。 因海外高昂的電價(jià)以及較差的供電穩(wěn)定性,從而拉動(dòng)戶用光伏裝機(jī)需求??紤]到光伏在白天發(fā)電,而用戶一般在夜間負(fù)荷較高,通過配置儲(chǔ)能可以更好地利用光伏電力,提高自發(fā)自用水平,同時(shí)降低用電成本。