(4) 儲能用于提升分布式電源匯聚能力。美、日、意等國利用儲能控制變電站與上級電網(wǎng)的能量交換,減少可再生能源并網(wǎng)產(chǎn)生的功率倒送問題。東京電力公司基于車網(wǎng)互聯(lián)(V2G)理念提出“BESS SCADA”,通過對大量儲能單元的統(tǒng)一管理和控制,形成大規(guī)模的儲能能力,但未充分體現(xiàn)雙向互動能力。我國的薛家島電動汽車示范工程對V2G理念做了類似嘗試。該工程配套建設(shè)的集中充電站可同時為360輛電動汽車電池充電,能夠?qū)崿F(xiàn)負荷低谷存儲電能,負荷高峰或緊急情況下向電網(wǎng)反饋電能,調(diào)節(jié)峰谷負荷最大可達10 520 kW[34]。

電力系統(tǒng)需求多樣,應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜,為滿足不同工況需求,儲能選型應(yīng)結(jié)合本體的技術(shù)特點。按照放電時間長短,儲能可分為功率型和能量型,針對不同工況儲能選型的分類如表2所示。

表2 不同工況下儲能選型的分類

3 儲能在分布式電源并網(wǎng)中的發(fā)展趨勢

目前,儲能技術(shù)正朝著轉(zhuǎn)換高效化、能量高、密度高和應(yīng)用低成本化方向發(fā)展。隨著儲能技術(shù)的研究和應(yīng)用日漸成熟,儲能在電力調(diào)峰、電壓補償、電能質(zhì)量管理等方面發(fā)揮越來越重要的作用,提高系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。對于電力系統(tǒng)應(yīng)用而言,儲能技術(shù)的基本特征體現(xiàn)在功率等級及其作用時間上。儲能的作用時間是能量存儲技術(shù)價值的重要體現(xiàn),是區(qū)別于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)即發(fā)即用設(shè)備的顯著標志。儲能技術(shù)的應(yīng)用將使現(xiàn)有電力系統(tǒng)供需瞬時平衡的傳統(tǒng)模式發(fā)生改變,在能源革命中發(fā)揮重要作用。隨著分布式電源的發(fā)展以及智能電網(wǎng)的建設(shè),儲能技術(shù)體現(xiàn)出以下幾方面的應(yīng)用趨勢:

(1) 將儲能特性與可再生電源自身調(diào)節(jié)特性相結(jié)合。利用儲能系統(tǒng)的雙向功率特性和靈活調(diào)節(jié)能力,提升風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電的可控性,提高可再生能源就地消納與可靠運行能力。

(2) 儲能系統(tǒng)應(yīng)用功能由單一發(fā)展為多元。儲能應(yīng)用場景豐富,作用時間覆蓋秒級到小時級,由單一時間尺度向多時間尺度過渡,緊湊型、模塊化和響應(yīng)快是儲能設(shè)備的發(fā)展方向,以充分發(fā)揮儲能功效,提高儲能應(yīng)用的經(jīng)濟性。

(3) 充分發(fā)揮分布式儲能系統(tǒng)匯聚效應(yīng),儲能系統(tǒng)匯聚效應(yīng)在電動汽車V2G運行模式已得到初步顯現(xiàn)。隨著電動汽車的普及和分布式儲能系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,其匯聚效應(yīng)在促進可再生能源接入、用戶互動等方面的優(yōu)勢將逐步凸顯。

(4) 在多能互補和綜合利用中,儲能成為各種類型能源靈活轉(zhuǎn)換的媒介。今后將在提高用戶側(cè)綜合能效和減少污染物排放中起到關(guān)鍵作用。

4 結(jié) 語

隨著分布式可再生能源發(fā)電的廣泛應(yīng)用和終端用戶的雙向互動,儲能技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)、集成制造和市場應(yīng)用已成為戰(zhàn)略性選擇。以分布式可再生能源發(fā)電為基礎(chǔ),儲能技術(shù)為承載核心的多能互補、雙向互動將展現(xiàn)第三次工業(yè)革命的發(fā)展愿景。

(1)抽水蓄能和壓縮空氣儲能技術(shù)已發(fā)展成熟,由于其成本經(jīng)濟、能量密度大、安全可靠,現(xiàn)被廣泛用于電網(wǎng)調(diào)峰;超級電容器輸出功率大,響應(yīng)速度快,但成本較高,應(yīng)用市場需進一步拓展,適用于電網(wǎng)調(diào)頻和電能質(zhì)量改善;電化學(xué)儲能種類繁多、轉(zhuǎn)換效率高、應(yīng)用成本低,大規(guī)模電化學(xué)儲能技術(shù)具有巨大的市場潛力,在新能源并網(wǎng)和智能電網(wǎng)的建設(shè)中將扮演重要角色。

(2)儲能技術(shù)可增強配電網(wǎng)潮流、電壓控制能力,促進配電網(wǎng)對分布式電源的接納。同時,儲能系統(tǒng)的引入將增強配電網(wǎng)的功率和能量調(diào)節(jié)能力,提高配電設(shè)施利用效率,優(yōu)化資源配置,加快配電網(wǎng)升級改造。

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