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二、带动储能在电力系统中应用的重点领域
储能是智能电网、可再生能源接入、分布式发电和微网以及电动汽车发展的必不可少的支撑技术。这些领域巨大的发展前景也给储能创造出前所未有的发展机遇。
(一)智能电网与储能
美国能源部将智能电网定义为“一种自愈型、消费者可积极参与、可抵御攻击和自然灾害的电网。该电网能够使资产的使用和运行效率昀优化,能够为数字经济提供高质量电能,能够容纳各种发电形式以及储能设备,允许引入新技术、新服务以及新的市场模式”。
欧洲智能电网技术平台对智能电网的理解为“一种可以将发电厂和消费者智能结合起来的电力网络,从而高效的提供持续的、经济的、安全的电能。”
在中国,中国电力科学研究院定义智能电网为“以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。”中国国家电网公司扩展了“智能”的含义,并结合中国电力系统的实际情况,提出了发展中国坚强型智能电网,即坚强智能电网将主要围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等六大环节及通信信息平台进行建设,全面覆盖传统电力系统的所有领域。
储能技术是智能电网建设的重要组成部分,渗透于电力系统的发电、输电、变电、配电、用电的各个环节,美国电力存储协会(ElectricityStorageAssociation)总结了储能在智能电网中的应用:
发电系统:能量管理,峰荷运行,负荷跟踪,负荷调节
输配电系统:电能质量管理,稳定性及可靠性提高,缓解电网阻塞,延缓电网投资
辅助服务:频率控制,旋转备用管理,备用容量管理,长时期备用管理
可再生能源:可再生能源发电控制及系统集成,系统错峰发电,可再生能源储备
电力用户:不间断电源,容量费用管理,分时电价管理,无功及电压支持
(二)风电并网与储能
近年来,我国风电产业持续快速发展。国家能源局2011年12月15日公布了一系列可再生能源“十二五”规划目标,到2015年风电将达1亿千瓦,年发电量1900亿千瓦时,其中海上风电500万千瓦。风电的装机量比例到2015年占全部装机量比例的7%以风电为代表的可再生能源逐步成为我国昀主要的、新型的发电电源。
但是现阶段,由于多数风电基地远离负荷中心,电网结构薄弱,缺乏电源支撑,需要高电压大容量远距离输送,风电随机性和反调峰性的特点,使主网调峰调压、频率控制等方面难度增加,加大了电网安全稳定运行的风险。另外,一些受端电网功率随风电出力而变化较大,增加了电网调频的难度,使局部电网安全风险增加。
在送出线路还未建成,本地调峰调频机组容量有限的情况下,风电发展遭遇“瓶颈”。储能作为提高电网柔性、提高本地电网消纳风电能力的关键技术之一,相对高压跨省跨区域电网输电线路、调峰调频机组、负荷端管理来说,有着其独有的优点:
调峰调频能力强。主要是指响应速度快,信息化、自动化程度高,方便电网调度
减少备用机组容量,提高机组运行效率,减少温室气体排放
零排放的平衡手段。储能技术在风电接入方面的应用,电能来自风电,调节过程中保证零排放。符合发展风电的初衷
技术选择多、施工安装简便,施工周期短。除抽蓄、地下压缩空气储能技术外,储能电站的安装受场地限制较少,容易施工。不涉及移民、大规模征地等问题
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