常規(guī)儲能，例如抽水蓄能在電力系統(tǒng)中的應用較多，而新型儲能系統(tǒng)多為小型、分布式、模塊化，更適合接入配電網(wǎng)和用戶側(cè)，目前處于起步階段。從單個儲能設(shè)備角度看，可看作獨立的有功/無功四象限靈活調(diào)節(jié)的電源或負荷，其需要什么樣的接口或功能可以更加簡單友好地和配電網(wǎng)運行調(diào)度銜接，或更好地為配網(wǎng)側(cè)的重要負荷和分布式供能提供輔助?從電網(wǎng)角度看，當配用電側(cè)大量接入分布式儲能或分布式電源，尤其對大規(guī)模的儲能進行集群化控制后，從量變到質(zhì)變，對于電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、運維會有什么樣的影響?對于供電可靠性、電能質(zhì)量、經(jīng)濟性運行、設(shè)備利用率等指標會產(chǎn)生哪些根本性的改變?如何滿足可再生能源大規(guī)模接入、電力系統(tǒng)調(diào)峰和分布式供能接入電力系統(tǒng)的需求?這些都是儲能走向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展迫切需要回答的問題。
目前，電池儲能設(shè)備造價偏高，性價比較低，有些電池儲能技術(shù)成熟度還不高，同時受政策環(huán)境、價格機制、投資回報機制等制約，在電力系統(tǒng)中推廣應用電池儲能技術(shù)的條件還未成熟。因此，目前以電池儲能系統(tǒng)的試點應用和接入系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究為主攻方向，以試點工程為成果展示平臺，以前瞻性研究為儲能技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力，通過自主創(chuàng)新掌握電池儲能系統(tǒng)的核心技術(shù)，并推動示范工程的應用和逐步推廣。在試點工程中，積累電池儲能站運行維護經(jīng)驗，逐步明確電池儲能系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標和評價標準，培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才，研究與掌握大容量電池儲能系統(tǒng)集成控制和接入電網(wǎng)技術(shù)，制定電池儲能系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)標準和管理標準，為今后電池儲能技術(shù)的大規(guī)模推廣應用奠定基礎(chǔ)。
南方電網(wǎng)儲能技術(shù)的實踐
南方電網(wǎng)公司從2010年起，開展大規(guī)模儲能技術(shù)的研究和示范，并重點建設(shè)了深圳寶清電池儲能站、貴州安順集裝箱式電池儲能站和分布式模塊化儲能車。
深圳寶清電池儲能站是我國建成的首座兆瓦級電池儲能站，目前已投運6兆瓦/18兆瓦時，設(shè)計應用的電網(wǎng)功能包括削峰填谷、孤島運行、系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓、熱備用、阻尼控制、電能質(zhì)量治理和間歇式可再生能源并網(wǎng)控制。電池儲能站運行方式可分為手動計劃曲線控制和高級應用優(yōu)化運行控制方式。目前電池儲能站運行方式為計劃曲線方式(兩充兩放模式)。削峰填谷作為儲能電站日常運行的主要功能，孤島運行、系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓作為應對緊急情況的輔助功能。其中，系統(tǒng)調(diào)頻分為日常運行的AGC功能和緊急情況下的一次調(diào)頻，無功支撐分為日常運行的AVC功能和緊急情況下的動態(tài)無功支撐，孤島運行因現(xiàn)場缺乏線路和負荷條件暫不實施。全站綜合效率80%，儲能系統(tǒng)最優(yōu)效率達88%;現(xiàn)場試驗表明儲能站可以降低接入主變負荷峰谷差約10%，可調(diào)節(jié)10千伏接入母線頻率±0.015赫茲(0.3%)，電壓±0.2千伏(2%)。2012年3月對電池長期運行的衰減情況進行了測試，運行一年多的電池經(jīng)過循環(huán)充放電約300次后，電池單體容量衰減約4%，電池模塊容量衰減約8%，符合預期。
貴州安順電池儲能站主要示范了儲能系統(tǒng)在配網(wǎng)末端的應用，以解決饋線供電半徑過長、電壓過低的問題。集裝箱式儲能站容量為70千瓦/140千瓦時，投運后10千伏配變高峰負荷時的負載率由原來的130%下降到現(xiàn)在的60%，用電高峰時段首末端電壓分別提高了9%和21%。用戶側(cè)單相電壓則由原來的175伏提高到了216伏，電壓質(zhì)量大幅提高，配變重載或過載問題得到了有效解決，同時有效降低了配網(wǎng)網(wǎng)損。
通過儲能站的示范應用，我們逐步認識到電池儲能技術(shù)的發(fā)展應該走分布式模塊化的道路。移動式儲能車具有占地面積小、存儲容量靈活可調(diào)、模塊化集成度高、可即插即用、易于移動、不受地理環(huán)境制約、能靈活選擇安裝地點等特點，具有廣闊的應用前景。第一，在大、配電網(wǎng)中可發(fā)揮儲能系統(tǒng)的八大高級應用功能，包括：削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻、事故備用、無功支持、新能源配合、孤網(wǎng)運行、黑啟動及電能質(zhì)量治理。第二，在土地資源較為稀缺的科技園區(qū)、城市配網(wǎng)以及邊遠山區(qū)、海島等微網(wǎng)系統(tǒng)，可將儲能車布置在電網(wǎng)末端用電環(huán)境比較惡劣的地點，發(fā)揮占地面積小和安裝快捷簡便的優(yōu)點。第三，可以作為移動式應急電源，用于電力搶險、野外作業(yè)、搶險救災、突發(fā)事件處理、臨時接電等情形，模塊化的設(shè)計使其便于移動，且與市電或待供負荷可插拔式連接，支持多臺機組自動協(xié)調(diào)并列運行，以滿足負荷需求。第四，電動汽車用的電池和現(xiàn)有電池儲能站所用電池是同一技術(shù)，電動汽車電池不僅可以在汽車中發(fā)揮作用，更可以作為分布式儲能站充分發(fā)揮儲能在電網(wǎng)中的作用，在不增加成本的同時，達到資源的最大利用。
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