联合分布式电源并网应用的储能技术发展现状

(4) 储能用于提升分布式电源汇聚能力。美、日、意等国利用储能控制变电站与上级电网的能量交换,减少可再生能源并网产生的功率倒送问题。东京电力公司基于车网互联(V2G)理念提出“BESS SCADA”,通过对大量储能单元的统一管理和控制,形成大规模的储能能力,但未充分体现双向互动能力。我国的薛家岛电动汽车示范工程对V2G理念做了类似尝试。该工程配套建设的集中充电站可同时为360辆电动汽车电池充电,能够实现负荷低谷存储电能,负荷高峰或紧急情况下向电网反馈电能,调节峰谷负荷最大可达10 520 kW[34]。

电力系统需求多样,应用环境复杂,为满足不同工况需求,储能选型应结合本体的技术特点。按照放电时间长短,储能可分为功率型和能量型,针对不同工况储能选型的分类如表2所示。

表2 不同工况下储能选型的分类

3 储能在分布式电源并网中的发展趋势

目前,储能技术正朝着转换高效化、能量高、密度高和应用低成本化方向发展。随着储能技术的研究和应用日渐成熟,储能在电力调峰、电压补偿、电能质量管理等方面发挥越来越重要的作用,提高系统运行的安全性和稳定性。对于电力系统应用而言,储能技术的基本特征体现在功率等级及其作用时间上。储能的作用时间是能量存储技术价值的重要体现,是区别于传统电力系统即发即用设备的显著标志。储能技术的应用将使现有电力系统供需瞬时平衡的传统模式发生改变,在能源革命中发挥重要作用。随着分布式电源的发展以及智能电网的建设,储能技术体现出以下几方面的应用趋势:

(1) 将储能特性与可再生电源自身调节特性相结合。利用储能系统的双向功率特性和灵活调节能力,提升风电、光伏等可再生能源发电的可控性,提高可再生能源就地消纳与可靠运行能力。

(2) 储能系统应用功能由单一发展为多元。储能应用场景丰富,作用时间覆盖秒级到小时级,由单一时间尺度向多时间尺度过渡,紧凑型、模块化和响应快是储能设备的发展方向,以充分发挥储能功效,提高储能应用的经济性。

(3) 充分发挥分布式储能系统汇聚效应,储能系统汇聚效应在电动汽车V2G运行模式已得到初步显现。随着电动汽车的普及和分布式储能系统的广泛应用,其汇聚效应在促进可再生能源接入、用户互动等方面的优势将逐步凸显。

(4) 在多能互补和综合利用中,储能成为各种类型能源灵活转换的媒介。今后将在提高用户侧综合能效和减少污染物排放中起到关键作用。

4 结 语

随着分布式可再生能源发电的广泛应用和终端用户的双向互动,储能技术的产品开发、集成制造和市场应用已成为战略性选择。以分布式可再生能源发电为基础,储能技术为承载核心的多能互补、双向互动将展现第三次工业革命的发展愿景。

(1)抽水蓄能和压缩空气储能技术已发展成熟,由于其成本经济、能量密度大、安全可靠,现被广泛用于电网调峰;超级电容器输出功率大,响应速度快,但成本较高,应用市场需进一步拓展,适用于电网调频和电能质量改善;电化学储能种类繁多、转换效率高、应用成本低,大规模电化学储能技术具有巨大的市场潜力,在新能源并网和智能电网的建设中将扮演重要角色。

(2)储能技术可增强配电网潮流、电压控制能力,促进配电网对分布式电源的接纳。同时,储能系统的引入将增强配电网的功率和能量调节能力,提高配电设施利用效率,优化资源配置,加快配电网升级改造。

【参 考 文 献】

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