中國儲能網(wǎng)訊:9月10-11日,由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、南方科技大學碳中和能源研究院、南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院聯(lián)合100余家機構(gòu)共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在深圳召開。此次大會主題是“綠色、經(jīng)濟、安全、發(fā)展”。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的600余家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),1317位嘉賓參加了本屆大會。
1日下午,廣西電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院智慧用能郭小璇女士受邀在“工商業(yè)儲能專場”分享了主題報告,主題為《分布式儲能技術(shù)多場景應(yīng)用及實踐》。
郭小璇:各位領(lǐng)導、專家,大家好,我是來自廣西電科院的郭小璇,今天非常榮幸受邀前來與大家一起學習探討相關(guān)前沿技術(shù)和方法,此次的報告題目為《分布式儲能技術(shù)多場景應(yīng)用及實踐》,主要與大家分享分布式儲能技術(shù)在目前新型電力系統(tǒng)背景下的作用以及相關(guān)應(yīng)用場景。
匯報將分為3個部分,從分布式儲能的定義、應(yīng)用場景及作用,分布式儲能的相關(guān)熱點技術(shù),分布式儲能的典型示范應(yīng)用來對分布式儲能技術(shù)進行一個介紹,首先是分布式儲能的定義、應(yīng)用場景及作用。
首先是分布式儲能的定義、應(yīng)用場景及作用。
隨著新型電力系統(tǒng)如火如荼的快速發(fā)展,越來越多的分布式能源接入配網(wǎng),這是我們必須持續(xù)面對的一個狀態(tài)。這就帶來了,新能源的間歇波動性以及用戶側(cè)的供用能特性復雜化,這種源荷的雙重不確定性,對配網(wǎng)的穩(wěn)定運行構(gòu)成了巨大的沖擊。同時,還有一個潛在的發(fā)展趨勢,即用戶逐漸由傳統(tǒng)的消費者轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)消者,這對用戶側(cè)供用能的靈活性以及交易市場的構(gòu)建,提出了巨大挑戰(zhàn)。
儲能具備高靈活性、高儲能效率、就地能量平衡等優(yōu)勢,對推動能源綠色轉(zhuǎn)型、保障能源安全、促進能源高質(zhì)量發(fā)展等目標具有重要意義。因此不管是從國家層面還是各省市,都出臺了類似《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》、《關(guān)于加快推動新型儲能的發(fā)展意見》等促進、指導儲能發(fā)展的引導性文件,積極鼓勵開展多元化分布式儲能技術(shù)的研究。可以說,無論是我們對分布式儲能的需求,還是分布式式儲能技術(shù)的發(fā)展,都是因為這個大背景而生。
分布式儲能設(shè)備是指分散安裝在各個地點、通常是離電力需求點較近的位置的儲能設(shè)備。它將電能轉(zhuǎn)化成為化學能、機械能、內(nèi)能等形式的能源存儲起來,并在需要時釋放出來以滿足能源需求。分布式儲能接入位置靈活,主要將中低壓配電網(wǎng)、微電網(wǎng)及用戶多余的電能接入供電網(wǎng)絡(luò)中。
根據(jù)分布式儲能在系統(tǒng)中所處的位置,其作用也有較大差異。在發(fā)電側(cè),分布式儲能可參與可再生能源并網(wǎng)、參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、構(gòu)建虛擬電廠,平滑新能源出力波動;在電網(wǎng)側(cè),可參與輔助電力調(diào)峰、對潮流進行優(yōu)化,起到削峰填谷的作用、延緩輸配電設(shè)備擴容;在用戶側(cè),分布式儲能可用于峰谷價差套利、提升電能質(zhì)量、提升供電可靠性等應(yīng)用場景。
分布式儲能在源網(wǎng)荷不同環(huán)節(jié)有其各自的特性,能為配網(wǎng)運行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、需求響應(yīng)支撐等多種服務(wù),能顯著提高風、光等可再生能源消納水平,是提升系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性的重要手段,是推動系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。
接下來是有關(guān)分布式儲能的熱點技術(shù)
目前分布式儲能的主要關(guān)鍵問題集中在規(guī)劃配置、穩(wěn)定運行控制以及能源共享的商業(yè)模式方面。
在分布式儲能的優(yōu)化配置方面,分布式儲能的選址、容量配置是主要的難題,需要根據(jù)區(qū)域的供用能情況,通過合理的選址,實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)移,提高設(shè)備利用率。同時合理規(guī)劃儲能容量保證配網(wǎng)的安全經(jīng)濟運。
新型電力系統(tǒng)運行過程中的最大挑戰(zhàn)來源于電源和負荷的不確定性,如何通過合理的調(diào)控分布式儲能,實現(xiàn)就地平衡能源供需,削峰填谷,實時響應(yīng)的目的,是目前的難點。目前主要通過日前日內(nèi)的滾動優(yōu)化調(diào)度來實現(xiàn)以上目的。
在分布式儲能的綠電交易方面,主要面臨的挑戰(zhàn)是新型電力系統(tǒng)催生了各類運營主體,各利益主體之間的目標訴求不同,使得博弈更加復雜化,同時缺乏明確的政策框架和市場機制,因此阻礙了發(fā)展。構(gòu)建合適的分布式儲能交易機制,打造各級電力交易市場,順應(yīng)傳統(tǒng)用戶由消費者轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)消者的趨勢,實現(xiàn)戶戶的能源交易,實現(xiàn)全局利益的最大化,是未來分布式儲能技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。
接下來是一些分布式儲能典型示范應(yīng)用。
目前分布式儲能在用戶側(cè)居多,主要應(yīng)用場景為工商業(yè)削峰填谷、戶用儲能以及一些偏遠地區(qū)的電能可靠性場景。在東北、東南、南部沿海、西北高原地區(qū)都有相應(yīng)分布。
福建泉州南安市翔云鎮(zhèn)存在電壓雙向越限、電壓波動和閃變、諧波超標、三相不平衡等問題。項目配置了4套50kW/62.7kWh磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng),助力實現(xiàn)臺區(qū)分布式光伏電能100%就地消納、電壓質(zhì)量100%合格、臺區(qū)彈性增容14.3%、供電可靠性提升11.4%,并解決重要負荷的短時保供電問題,提高供電可靠性。
國?樂清市供電公司虹橋鎮(zhèn)線路側(cè)儲能系統(tǒng)1MW/2.088MWh,滿功率運行時每小時可以向外送電1000度,是浙江省?個線路側(cè)定點儲能項?。該儲能電站并?配?10千伏線路側(cè),并與供電線路精確配合,在迎峰度夏期間采?每天3充3放的模式參與削峰填?,可有效規(guī)避線路峰值,滿?電?的正常運?需求。
杭州七章公園充電樁接入200kW/460kWh的儲能,利用谷時充電,尖峰時段放電來進行削峰填谷。為七章公園提供移峰填谷、電力擴容、備用電源和需求響應(yīng)等功能服務(wù),最大限度幫助用戶降低用電成本。
西藏地區(qū)清安分布式儲能項目位于海拔高度約3050m,室外年平均溫度8.7℃,最低氣溫-9.8℃的極端地區(qū),對供用能的穩(wěn)定性有迫切要求,但也對儲能的穩(wěn)定運行提出了巨大的挑戰(zhàn)。項目接入200kW/400kWh的分布式儲能一套,年預估儲能放電量約6.4萬度,能夠保證高安全、長壽命、低成本的穩(wěn)定運行,對保障區(qū)域用能穩(wěn)定性具有促進作用。
浙江戴樂公司生產(chǎn)需求大,能耗較大,因此希望通過分布式儲能與分布式新能源相結(jié)合,降低能耗,提升能效。項目配置了400kW/860kWh的儲能戶外一體柜,預計年存儲電能60萬千瓦時,釋放電能53萬千瓦時,電能效率為88%。通過分布式儲能,能有效幫助減少生產(chǎn)成本10%以上,更好更可靠地穩(wěn)定用電,削峰填谷,動態(tài)增容。
上海浦東物流園區(qū)鋪設(shè)了大量光伏板,可再生能源冗余難以就地消納。同時,光伏發(fā)電輸出功率產(chǎn)生間歇性和不穩(wěn)定性,對電能質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。該項目配置500kW/1MWh儲能系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)清潔能源的暫存與消納,。還可以解決電壓脈沖、涌流、電壓跌落和瞬時供電中斷等動態(tài)電能質(zhì)量問題。
南?電??西南寧供電局與壯寧冷藏公司簽署基于智能?電管理的分布式儲能?范?程建設(shè)合作協(xié)議,建設(shè)投產(chǎn)250kW/500kWh磷酸鐵鋰電池儲能?范?程,應(yīng)用該設(shè)備,開展智能用電管理經(jīng)濟方案測試與控制方案測試,實現(xiàn)以用戶用電成本最低、儲能投資收益最大為目標的綜合應(yīng)用。
福建寧德西洋島距離大陸最近點20多公里,僅由一條10千伏海纜供電,遇到臺風季節(jié)及海纜檢修期間,無法保障島上居民的持續(xù)可靠用電。項目配置了2MWh液冷集裝箱分布式儲能系統(tǒng),采用IP67防護等級設(shè)計,可以在海島“高溫、高濕、高鹽”環(huán)境中穩(wěn)定運行。該分布式儲能系統(tǒng)結(jié)合風力發(fā)電與光伏發(fā)電,共同組成“風光儲”微電網(wǎng),為海島提供了第二電源點,保障島上居民的持續(xù)可靠用電,為海島經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級奠定基礎(chǔ)。
云南省香格里拉市三壩納西族鄉(xiāng)分布式儲能項目,三壩納西族鄉(xiāng)屬于高海拔小水電供電的偏遠地區(qū),電網(wǎng)建設(shè)困難,此前僅通過電站近區(qū)35kV單電源長線路供電。由于當?shù)赜秒娯摵煞稚⑶颐芏鹊?,故電壓問題突出,供電可靠性低。該項目配置了0.73,MW/1.8MWh磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)與水電機組、光伏發(fā)電、電能質(zhì)量治理裝置、負荷檢測和微網(wǎng)潮流管理系統(tǒng)整合組成小型發(fā)配電系統(tǒng)。該項目為三壩鄉(xiāng)提供了重要的備用電源,確保在單一主供電源故障停電情況下,微網(wǎng)仍能持續(xù)供電,提升了供電可靠性,為高海拔小水電供電、環(huán)保限制地區(qū)提供了能源解決方案的成功案例。
針對?舊?區(qū)供電電?設(shè)施建設(shè)不?、變壓器增擴容難、?區(qū)?直流充電樁等問題,國?湖南省電?有限公司?主研發(fā)的100kW/270kWh臺區(qū)儲充?體化裝置,為降低配?改造成本、提質(zhì)增效提供了全新的解決思路。
能源的可持續(xù)發(fā)展是一種必然選擇,分布式儲能技術(shù)是未來構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要一環(huán),是高比例可再生能源接入的基礎(chǔ),相關(guān)技術(shù)已成為世界各國能源領(lǐng)域的關(guān)注熱點。分布式儲能技術(shù)將改變能源生產(chǎn)與消費模式,帶動諸多新興能源市場以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,成為實現(xiàn)我國能源轉(zhuǎn)型、節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展目標的關(guān)鍵。
我的匯報完畢,謝謝各位領(lǐng)導專家,請各位領(lǐng)導專家批評指正!
【責任編輯:周曉晴】