新型電力系統(tǒng)中儲能創(chuàng)新方向研究

新型電力系統(tǒng)中儲能創(chuàng)新方向研究摘要：在當(dāng)前全球能源危機(jī)的背景下，大力發(fā)展電力系統(tǒng)儲能技術(shù)對我國實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。全球能源互聯(lián)網(wǎng)具有智能化、前瞻性、復(fù)雜性、物聯(lián)性、經(jīng)濟(jì)性等特點，有助于我國完善傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)體系，大量可再生能源的開發(fā)與利用，從而為我國社會發(fā)展提供便利。關(guān)鍵詞：新型電力系統(tǒng)；儲能；創(chuàng)新方向1新型電力系統(tǒng)的主要特征1.1新型電力系統(tǒng)是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)互通的智慧系統(tǒng)新型電力系統(tǒng)將開創(chuàng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)體制機(jī)制，打造充滿活力的數(shù)字能源新業(yè)態(tài)，改變傳統(tǒng)能源電力的配置方式，實現(xiàn)數(shù)字與物理系統(tǒng)、現(xiàn)代信息通信技術(shù)與電力技術(shù)的深度融合。以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流，通過數(shù)字平臺建設(shè)，匯集海量能源數(shù)據(jù)，通過分析優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、利用方式，實現(xiàn)新能源按資源稟賦因地制宜廣泛接入，提高能源使用效率。充分利用現(xiàn)代信息和通信技術(shù)，建立科學(xué)高效的智能系統(tǒng)，實現(xiàn)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的有機(jī)融合。通過產(chǎn)業(yè)間的互聯(lián)互通，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈合作平臺，服務(wù)數(shù)字政府和智慧城市，打造新能源生態(tài)圈。1.2新型電力系統(tǒng)是源網(wǎng)荷儲融合互動的平衡系統(tǒng)新型電力系統(tǒng)以電力為中心，以電網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺，打通源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)信息，實現(xiàn)從“源隨荷動”到“源荷互動”的轉(zhuǎn)變，保障運行安全、提升運行效率。大電網(wǎng)的柔性互聯(lián)形態(tài)和數(shù)字化調(diào)控技術(shù)將使電網(wǎng)更加靈活可控，配電網(wǎng)將促進(jìn)交直流混聯(lián)和柔性電網(wǎng)與微電網(wǎng)等多種形式協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)多元化負(fù)荷的開放接入和雙向互動，支撐分布式新能源高效就地消納。有效解決高比例新能源及高比例電氣化接入產(chǎn)生的隨機(jī)性、波動性、間歇性問題，實現(xiàn)全面可觀、精確可測、高度可控。1.3新型電力系統(tǒng)是多層級電力防護(hù)的安全系統(tǒng)新型電力系統(tǒng)通過打造多元融合高彈性電網(wǎng)，擁有強(qiáng)大的感知能力和快速應(yīng)變能力，支持高比例新能源和電力電子設(shè)備參與電力調(diào)控全過程。通過搭建全網(wǎng)協(xié)同、區(qū)域互助、多級聯(lián)合、因地制宜、主動防御、智能決策的新一代調(diào)控體系，加強(qiáng)預(yù)測及報警機(jī)制建設(shè)，實現(xiàn)風(fēng)險可控，保證極端事件下電力系統(tǒng)的快速反應(yīng)與恢復(fù)。2儲能技術(shù)和商業(yè)模式的創(chuàng)新方向2.1儲能技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新要著眼電網(wǎng)的高彈性為適應(yīng)新型電力系統(tǒng)關(guān)于高彈性、高靈活性的要求，儲能技術(shù)將圍繞低成本、長壽命、高安全性、大容量四大主線加快攻關(guān)，提高儲能設(shè)備經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性。新能源發(fā)電和儲能技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可有效解決新能源波動性、隨機(jī)性，使輸出可控制、可調(diào)度。另外，隨著低慣量、弱支撐的新能源機(jī)組在電網(wǎng)中比例的不斷增加，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量大幅降低，關(guān)鍵運行指標(biāo)和支撐調(diào)節(jié)能力逐步下降，需要儲能主動提供系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量支撐，補(bǔ)充電網(wǎng)調(diào)頻能力，最大幅度提升電力系統(tǒng)彈性。對于電源側(cè)儲能，應(yīng)明確新能源參與調(diào)峰、調(diào)頻的責(zé)任和義務(wù)，建立“儲能優(yōu)先、先到先得”的并網(wǎng)機(jī)制，有效降低新能源配儲能的成本投入。對于電網(wǎng)側(cè)儲能，應(yīng)明確其公共基礎(chǔ)設(shè)施屬性，既單獨提供輔助服務(wù)，也可與就近的新能源發(fā)電聯(lián)合運行以提升新能源消納，以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。對于用戶側(cè)儲能，應(yīng)大力發(fā)展綜合能源服務(wù)，加快試點分布式儲能應(yīng)用。2.2儲能技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新要致力服務(wù)的普惠性儲能將在新型電力系統(tǒng)中承擔(dān)不可或缺的、無處不在的“多面手”角色。在電源側(cè)，可以輔助動態(tài)運行、延緩新建機(jī)組、緩解線路阻塞、延緩輸配電擴(kuò)容、作為備用電源、進(jìn)行調(diào)頻輔助服務(wù)；在電網(wǎng)側(cè)，可以調(diào)頻、調(diào)峰、提供電壓支持、作為備用容量；在分布式方面，可以使新能源平滑輸出、跟蹤計劃出力、爬坡率控制；在用戶側(cè)，可以對用戶進(jìn)行分時電價管理、容量費用管理、電能質(zhì)量管理、作為緊急備用、進(jìn)行需求側(cè)管理。儲能在新型電力系統(tǒng)中有多重利用價值，是一種具有明顯公共服務(wù)屬性的商品，具有普惠性。目前中國儲能成本疏導(dǎo)機(jī)制尚不完善，隨著調(diào)峰市場與現(xiàn)貨市場融合機(jī)制的建立，儲能參與電力市場獲益模式將逐漸清晰。大力推動各類電源側(cè)、用戶側(cè)儲能資源參與到電力市場交易中，使儲能獲得輔助服務(wù)額外收益，實現(xiàn)多重收益模式。根據(jù)不同儲能技術(shù)的特點和應(yīng)用模式，按照“誰投資、誰受益”，“誰受益、誰分?jǐn)偂钡脑瓌t，綜合考慮儲能在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的應(yīng)用場景、作用，建立“按效果付費”補(bǔ)償機(jī)制，通過市場規(guī)則反映和發(fā)揮儲能技術(shù)的多重價值。2.3儲能技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新要聚焦技術(shù)的靈活性為不同應(yīng)用場景提供靈活多元的儲能解決方案將成為儲能技術(shù)創(chuàng)新的重要方向。儲電技術(shù)中，抽水蓄能裝機(jī)容量大、技術(shù)成熟可靠，適合調(diào)峰；電化學(xué)儲能技術(shù)應(yīng)用增長最快，可兼顧調(diào)頻調(diào)峰需求；飛輪儲能技術(shù)響應(yīng)快，適合調(diào)頻；超級電容技術(shù)適合作為車輛的應(yīng)急啟動電源裝置或動力源。儲熱技術(shù)中，熔鹽儲熱已大規(guī)模應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電領(lǐng)域；水儲熱（冷）技術(shù)運行方式簡單、成本低、壽命長，在綜合智慧能源項目中的節(jié)能增效作用顯著；固體儲熱技術(shù)儲能密度高、溫度區(qū)間廣，適用于與新能源電力結(jié)合的清潔供暖；相變儲熱換熱溫度穩(wěn)定，作為蓄熱式電采暖可靈活部署。儲能創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)充分掌握各類儲能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，全面把握各類儲能技術(shù)特性及適用場景，重視儲能綜合功能的多重利用，研發(fā)技術(shù)靈活、功能多樣的新型儲能系統(tǒng)。同時，積極探索多種儲能技術(shù)組合利用，著力滿足特定用戶的多元復(fù)合需求。2.4儲能技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新要立足資源的共享性共享儲能為解決傳統(tǒng)單個電站獨享儲能方式難以應(yīng)對新能源裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長帶來的調(diào)峰、電力電量平衡及電網(wǎng)安全運行挑戰(zhàn)應(yīng)運而生。共享儲能狹義是由電網(wǎng)統(tǒng)一優(yōu)化配置獨立分散的電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)儲能電站資源，推動源網(wǎng)荷各端儲能能力全面釋放。廣義上，共享儲能也將助力實現(xiàn)智慧園區(qū)、城市乃至更大區(qū)域內(nèi)能源跨區(qū)域、跨季節(jié)、跨能源形式靈活調(diào)配的“發(fā)、運、儲、用”。共享儲能的“共享性”打破了原有儲能應(yīng)用的界限，為電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能發(fā)展提供了新路徑和能量調(diào)控，有利于提高項目收益率，縮短投資回收周期。儲能將日趨向共享化、集約化方面發(fā)展。圍繞提升儲能的共享性，應(yīng)著力構(gòu)建儲能企業(yè)和新能源發(fā)電企業(yè)或用戶之間的交易機(jī)制，促進(jìn)儲能電站通過市場化交易為多個市場主體提供電力輔助服務(wù)，加速推動支撐儲能多功能復(fù)用的“云大物移智鏈”技術(shù)、規(guī)劃配置優(yōu)化技術(shù)、協(xié)調(diào)控制技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)的提升，催生更加多樣化的商業(yè)模式創(chuàng)新，促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。3儲能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展措施3.1做好多種能源的合理調(diào)度在當(dāng)前能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，各種可再生能源的加入使網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜，新能源+儲能的運作模式是解決電源側(cè)不確定性的關(guān)鍵。通過對多種能源的合理調(diào)度與監(jiān)控，可以增加電力能源的可調(diào)性與電網(wǎng)的適應(yīng)性，利用調(diào)度系統(tǒng)收集各種數(shù)據(jù)、發(fā)送控制指令、控制系統(tǒng)的運行，可以使電力系統(tǒng)能源互聯(lián)網(wǎng)的運行效率得到大幅提升。3.2做好大容量儲能的規(guī)劃布局能源互聯(lián)網(wǎng)的初衷是提高清潔能源的利用效率，這需要大容量儲能技術(shù)的支持。在實際工作中應(yīng)對現(xiàn)有的儲能技術(shù)進(jìn)行提升與優(yōu)化，努力提升效率、降低成本，還要綜合考慮用戶側(cè)、發(fā)電側(cè)、配電網(wǎng)側(cè)的各因素，做好大容量儲能的整體規(guī)劃布局，合理配置容量。3.3實現(xiàn)集成化與模塊化儲能隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，集成化與模塊化已成為智能設(shè)備發(fā)展的主要趨勢，這對儲能技術(shù)的發(fā)展也有著較大的幫助。此外，加快儲能系統(tǒng)的集成化、模塊化研發(fā)，提高系統(tǒng)控制的工作效率，使能源互聯(lián)網(wǎng)運行更加的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定，是當(dāng)前一項戰(zhàn)略性任務(wù)。4結(jié)論（1）本文分析總結(jié)新型電力系統(tǒng)的主要特點為：①新型電力系統(tǒng)是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)互通的智慧系統(tǒng)；②新型電力系統(tǒng)是“源網(wǎng)荷儲”融合互動的平衡系統(tǒng)；③新型電力系統(tǒng)是多層級電力防護(hù)的安全系統(tǒng)。（