新能源发电的催化剂与稳定剂——储能

目前我国风能资源技术可开发量102．8千瓦(80米高度)开发率不到5%。太阳能资源分布也是非常广,我国目前太阳能可开发储量是0．4×10的8次方亿千瓦时,三分之二国土面积年日照在2200小时以上。我国是全球新能源规模量最大、发展最快的国家。风电和光伏累计装机容量均居世界第一,就容量而言就超过整个欧洲的并网容量。

虽然我国太阳能和风能可开发量大、开发容量大,但利用效率却不尽人意。由于资源特性,风电、光伏具有间歇性和不稳定性。大规模新能源接入影响贯穿电力系统从生产、输送倒消费的全部环节,给电力系统的安全稳定运行带来调整,且太阳能能资源主要集中青海、西藏、内蒙古、四川、甘肃等西部省份太阳能资源储量占全国总储量超过了65%。风能资源主要也是集中在西北、东北和华北。这使得新能源接入影响贯穿电力系统预测难、控制难、调度难。

新能源高比例接入的电力-电量平衡问题,亟需利用储能技术在毫秒-秒-分钟-小时-日多时间尺度实现源网荷储协调运行解决。通过添加储能系统,使得新能源电力系统变得“柔性”。电池储能系统的组成,大概有四部分:储能本体,常说的单体电池,一般要加电池管理系统,可以大大提高电池成组以后的运行寿命,通过控制装置,把直流电变成交流电,最高层还有储能监控系统。电池储能系统的集成,以长寿命大容量电池单体为基础,高效管理技术为依托的标准电池模块,标准化可扩展的储能并网模块设计,大规模储能电站系统集成,满足不同应用场合的需求,经过这几年的发展,主要走模块化和标准化技术路线,兼容性非常好。

储能在新能源发电中的应用主要有四个方面。第一,储能在新能源发电中的作用,平滑波动,跟踪计划,调峰填谷。

第二,储能在新能源发电中的系统优化设计,主要是两种方式:分布式和集中式。新能源发电应用中储能系统的选型分析,一般主要从以下几方面考虑:一是技术需求,是生命周,期内的效率和成本,采用净现值计算方法,钠硫电池储能系统在减少风电预测与实际出力之差应用场合的成本/效益分析。以飞轮储能系统为例,在抑制波动的应用场合。新能源发电应用中储能系统的容量配置优化,用于平滑风电场输出功率波动的储能系统容量配置优化算法。

第三,新能源发电--储能联合运行控制技术,跟踪计划出力,储能跟踪计划口头策略是实时补偿风光储联合发电实际功率与发电计划建的差值,根据当前的电池功率与电池剩余容量反馈值,确定储能系统的最大工作能力,并向调度端上发当前允许使用容量。系统调频。

第四,典型应用案例,日本六所村风电场钠硫电池触电项目,50MW的风电厂,配备30MW钠硫电池储能系统,可以实现夜间风电存储和日间的调峰能力。美国夏威夷风电场高级铅酸电池储能项目,风电30MW,储能15MW/100MWh高级铅酸储能电池,爬坡率控制,平滑风力发电波动,提供电压支撑。国家风光储输示范工程,主要作用是平滑波动之消峰填谷、按计划出力、调频。

未来,新能源将逐步实现从“补充能源”转变成“替代能源”,储能也随着技术成熟和成本下降而爆发新能源发电的潜力。