儲能在電力系統(tǒng)源網荷三側應用及相關政策綜述

儲能在電力系統(tǒng)源網荷三側應用及相關政策綜述隨著人們生活質量在不斷提高，對于電力的需求在不斷加大，儲能是構建能源互聯網的關鍵支撐技術，是保障電網穩(wěn)定運行、優(yōu)化能量傳輸、消納清潔能源、改善電能質量等的重要手段。首先分析比較各類儲能技術優(yōu)缺點，然后綜述儲能產業(yè)政策頂層設計、電力輔助服務新政、儲能參與需求響應政策、用戶側儲能綠色發(fā)展價格機制，以及儲能產業(yè)發(fā)展政策，闡述儲能在電源側、輸電側、配電側、用戶側的研究應用情況，分析V2G、虛擬電廠、共享儲能應用模式，以及儲能投入產出效益情況，最后提出儲能技術發(fā)展及應用趨勢判斷，給出了儲能發(fā)展政策建議，以及儲能投資回收和穩(wěn)健運營機制，明確了儲能在提升源網荷儲協(xié)調互動能力、推動能源互聯網發(fā)展的重要作用。標簽：儲能;源網荷儲;能源互聯網;政策引言電能是現代社會中最重要的能源。鑒于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中時刻“供需平衡”的運行原則以及能源供需時空的不均，造成了電力負荷的“峰谷”現象，導致電網時空上的輕載和過載并存，一方面網絡資源和設施利用率低，另一方面又要通過限電保證電網的安全。這與南方電網公司提出的讓人民從“用上電”到“用好電”的目標尚有一段差距。而儲能技術的引進將發(fā)揮電力“倉儲”功能，改變電力“產、運、消”瞬時同步完成的特性，解決電力生產地與消費地不匹配，電網通道不暢的問題，有效減少峰谷負荷差，保證供電的可靠性。1儲能技術現狀及優(yōu)缺點目前，在新能源發(fā)電系統(tǒng)中常見的儲能技術主要有化學儲能技術、磁場儲能技術、電場儲能技術以及機械儲能技術等。其中，化學儲能技術以鋰離子電池、鉛酸蓄電池為主，液流、鈉硫、鎳氫電池等技術的研究也取得了極大的突破。磁場儲能技術主要是指超導儲能。電場儲能技術主要包括電解電容儲能和超級電容儲能。機械儲能技術則以抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等為代表。2儲能技術在電力系統(tǒng)中的應用2.1儲能技術在電源側的應用隨著分布式電源大規(guī)模并網，電網調峰調頻資源不足的問題日益凸顯。在發(fā)電側，儲能系統(tǒng)可與常規(guī)汽輪機組配合，利用其響應速度快、短時功率調節(jié)能力強等優(yōu)勢，發(fā)揮調頻調壓作用。在能量管理系統(tǒng)調度下，儲能裝置也可與風、光的自動發(fā)電控制系統(tǒng)配合，提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力，減少棄光棄風。此外，當新能源并網點電壓瞬時跌落時，儲能裝置可提供緊急無功支撐，提高電網低電壓穿越能力。對于不同的儲能系統(tǒng)，其出力控制策略及配置容量影響其平滑新能源出力效果。配置經濟性好、利用率高的儲能系統(tǒng)十分關鍵。儲能技術平滑風光出力波動控制方法的研究現狀，總結了各類控制方法的優(yōu)缺點。為實現平抑風光出力的波動性和延長儲能系統(tǒng)元件的經濟壽命，采用模糊控制規(guī)則調節(jié)儲能系統(tǒng)的出力。針對單一儲能系統(tǒng)無法滿足電網響應速度要求的問題，提出了相對高效的復合儲能配置方式來平滑風電出力波動。2.2綜合智慧能源的服務對象綜合智慧能源的主要服務對象，包括區(qū)域、園區(qū)、大型公共建筑等。在區(qū)域方面，根據當地能源資源稟賦、城市總體規(guī)劃和用能特點，從頂層設計角度進行總體規(guī)劃，以規(guī)劃為引領，為城鎮(zhèn)提供一攬子的能源解決方案;在園區(qū)方面，各類園區(qū)往往聚集了當地大型工業(yè)用戶，整體用能可觀，通過統(tǒng)一規(guī)劃能夠降低園區(qū)用戶的能源初始投資和運營成本，根據客戶不同的用能需求，提供定制化能源方案;大型公共建筑包括商場、酒店、醫(yī)院、學校、交通樞紐、數據中心等，其在能源消耗和能源服務上都有巨大的需求。因此，對能源消費量大、能源消費要求高的用戶，需要優(yōu)化布局，實施能源品種之間的多能互補、梯級利用。2.3微電網的儲能能源互聯網售電市場全面開放是電力市場未來發(fā)展的必然，在這未來的趨勢下，并網型微電網運營商可以創(chuàng)建售電公司，在售電側市場形成新的競爭力，建設并運營為電網基礎設施優(yōu)化服務內容，提高服務的多樣性，優(yōu)化能源的消費模式，提高能源消費效率，建立交流社區(qū)，讓用戶在其中自由的交流和討論，收集用戶的信息，了解用戶的用能需求，為解決用戶的問題，提供個性化的方案制定服務。微電網的儲能互聯網的應用，可以給用戶提供配套化的服務，用于微網中的分布式能源、需求側管理等業(yè)務領域，經濟性的微電網對購售電的價格變化特別敏感，從長時間的發(fā)展來看，發(fā)電的成本增加，電價不斷上升，但是儲能的成本是曹一直降低的，這將有助于手電商的自發(fā)自售的發(fā)展和比例的增大，購電電價差是微電網的經濟效益的來源，微電網通過購買電力差額來獲取差額利潤。微電網可以利用微電閃的電力資源建成虛擬電源商，建立自己的電力生產，是大電網的補充，在電能的市場有自己的競爭供應價，能夠取得利潤。2.4儲能技術在配電側的應用隨著分布式電源、多元化負荷快速發(fā)展，配電網絡復雜性越來越高。儲能系統(tǒng)對提高分布式電源滲透率，提升配電網運行穩(wěn)定性和經濟性具有積極作用。在傳統(tǒng)配電網中，通常利用儲能系統(tǒng)在負荷低谷時儲能，在負荷高峰時發(fā)電，平滑負荷曲線，延緩設備擴容，提高電網運行經濟性。針對分布式電源接入引起的電壓質量問題，在不利用常規(guī)無功補償裝置的條件下，綜合協(xié)調儲能、有載調壓變壓器、分布式能源等設備，大幅提高分布式電源滲透率。針對主動配電網調壓問題，提出一種含傳統(tǒng)調壓設備與分布式儲能的配電網兩階段電壓控制策略，在減輕傳統(tǒng)調壓設備負擔的同時，能夠滿足電壓調節(jié)需求。針對含儲能裝置的配電網經濟調度問題，提出基于錐優(yōu)化的配電網優(yōu)化調度模型，為上述問題的解決提供了參考。2.5綜合智慧能源的商業(yè)模式商業(yè)模式是綜合智慧能源項目成功落地的關鍵要素，科學合理的商業(yè)模式是項目業(yè)主投資的基本前提，也是項目產品和服務價值實現的保障。選擇商業(yè)模式，應體現以下基本原則：一是有利于為當地提供科學高效的能源供應服務；二是為用戶提供一體化的能源使用體驗;三是有利于公平開放;四是項目業(yè)主合理的投資回報。2.6能源互聯網通過互聯網技術和能源的融合，將能源設備和系統(tǒng)終端通過互聯網連接起來，建設綜合智慧能源控制平臺，對能源生產、傳輸、交易、消費各環(huán)節(jié)數據的實時采集、監(jiān)控和利用，促進能源行業(yè)全價值鏈的數據、信息交互和協(xié)作，實現能源利用更高效、生產運營更智能、消費服務更多元，為客戶提供智能調控、需求響應、價格預測、能源數據挖掘等多種服務，促進能源領域信息共享與交融，構建有競爭力的綜合智慧能源生態(tài)圈。結語隨著儲能技術快速發(fā)展、單位造價逐步下降、相關配套政策日趨完善，預計電源側儲能可通過提高電源尤其是新能源利用率、峰谷分時電價、輔助服務費用補償等方式實現投資回收和盈利;電網側儲能可采用共享儲能等模式實現投資回收和盈利;用戶側儲能可通過峰谷分時電價、輔助服務費用補償、降低容量電費等方式實現投資回收和盈利。此外，儲能在電力系統(tǒng)中的廣泛應用，將進一步提升“源網荷儲”的協(xié)調互動能力，實現多能流系統(tǒng)的互聯互補和協(xié)同優(yōu)化，提高電網運行的安全性、靈活性和經濟性，推動形成'清潔低碳、安全可靠、泛在互聯、高效互動、智能開放”的能源互聯網。參考文獻宋柄兵，顧潔.考慮電網輸電能力改善的超導儲能裝置優(yōu)化選址定容[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2017，29（11）：92-98.楊軍峰，鄭曉雨，惠東，等.儲能提升特高壓交直流輸電能力與提供跨區(qū)備用研究[J].儲能科學與技術，20