登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图2 3个典型场景的配置结果对比
Fig. 2 Configuration results of 3 typical scenarios
2.3.1 快速爬坡场景
本文首先以快速爬坡事件为例,对比储能和常规机组在应对快速爬坡事件中的作用。该场景描述了电网早高峰时期,负荷上爬坡的同时发生风电快速下爬坡事件,如图3所示,系统净负荷出现快速上爬坡。
图3 快速爬坡场景示意图
Fig. 3 Diagram of fast ramping event
图3(a)中可以看出,配置前该场景的净负荷曲线在所有时段都小于系统装机容量,即系统的功率完全充裕。而图3(b)中显示8:00—8:15时段系统净负荷爬坡率大幅上升,此时段的爬坡率已超出配置前系统的爬坡能力(所有机组最大爬坡率的总和)。因此,该场景中系统的瓶颈是现有机组爬坡能力不足。配置后,如图3(b)所示,使用抽水蓄能(储能选型结果为抽水蓄能,几种类型储能表现类似,这里只展示抽水蓄能的结果)和常规机组都能使系统爬坡能力增加到可以应对爬坡事件。然而从图3(a)和图2中可以看出,抽水蓄能的配置容量和所需的建造投资费用远小于常规机组。
根据常规机组的启停状态,可以计算出系统功率动态运行范围,其上下限分别由式(25)和式(26)确定。同理,可根据常规机组的启停状态确定系统动态爬坡能力,其上下限分别由式(27)式(28)确定。
式(27)(28)中各变量的含义参见附录A。
从图3(a)中可以看出,配置常规机组后,爬坡事件时段系统功率动态运行上限急剧增加。说明常规机组应对爬坡事件需要临时开启大量机组。同样,从图3(b)中可以看出,即使配置容量小得多的储能,其动态爬坡能力也一直高于配置常规机组。
同时,从图2的配置结果中可以看出,抽水蓄能和联合配置(联合配置和抽水蓄能配置结果一致)的投资成本最低,铅炭电池和磷酸铁锂电池明显高于抽水蓄能,但是仍然远低于常规机组。
因此,由于爬坡率的优势,配置储能更适合应对快速爬坡场景,新建常规机组要付出很大的代价才能消除这样的瓶颈。
2.3.2 连续反向爬坡场景
连续反向爬坡事件是指,由于风电波动造成的净负荷在短时间内上爬坡后紧接着下爬坡、或下爬坡后紧接着上爬坡。与单一的快速爬坡事件不同,应对连续反向爬坡时间不仅对系统的爬坡能力有要求,而且对系统中机组的灵活启停能力也有要求。本文对比了该场景下储能和常规机组的技术特点。
图4展示了使用配置储能和常规机组消除连续反向爬坡事件中的瓶颈的效果,此事件出现在16:15—17:00时段。同样地,如图4(a)和图2所示,该场景下抽水蓄能(储能选型结果为抽水蓄能,几种类型储能表现类似,这里只展示抽水蓄能的结果)的配置容量和所需的建造投资费用远小于常规机组。从图4(b)可以看出,使用储能和常规机组都能使系统爬坡能力增加到可以应对爬坡事件,配置储能后该场景动态爬坡能力也一直高于配置常规机组。
图4 连续反向爬坡场景示意图
Fig. 4 Diagram of successive reverse direction ramping event
同时,图4(c)和图4(d)的对比体现了在连续反向爬坡事件发生的时段,配置常规机组后一些机组频繁启停,而配置储能后没有出现常规机组的启停。另一方面,即使在其他时段,储能的配置也会导致系统中常规机组的启停次数减少,即储能作为一种启停灵活、可充当负荷的设备有助于减少系统调峰过程的常规机组启停。
图2的投资成本反映了抽水蓄能和联合配置(联合配置和抽水蓄能配置结果一致)最适合应对该场景,2种电池的投资成本明显高于抽水蓄能,但仍远低于常规机组。
因此,由于具有快速爬坡和灵活启停的优势,配置储能相比配置常规机组,在应对连续反向爬坡中更具有优势。
2.3.3 功率不足场景
本文讨论的另一种场景是由于未来负荷增长或风电功率不足造成的功率不足的场景,即现有电源无法满足净负荷的需求。与爬坡场景不同的是,如图5所示,这类场景中只有功率超出系统的容量,然而爬坡率始终在配置前的系统爬坡能力范围内。可以通过配置新的常规机组,增加系统容量来消除此类场景中的功率不足瓶颈。同时,配置储能原理上也能通过“削峰填谷”将净负荷曲线“拉平”,使之不超过系统容量。本文将对比该场景下,配置储能和常规机组的相对优劣。
图5 功率不足场景示意图
Fig. 5 Diagram of power insufficiency scenario
图5展示了配置前净负荷已超出原有系统装机容量,配置抽水蓄能(选型结果为抽水蓄能)和常规机组都能增加系统容量,使得系统在每个时段都能达到功率平衡。然而,由于储能的造价高于常规机组。如图2所示,即使是储能中最为经济的抽水蓄能,在面对功率不足场景时,仍然需要耗费相比常规机组更大的建设费用。同时,图2也展示了使用电池储能进行大电网的“削峰填谷”以应对功率不足的场景,会产生远大于其他选择的巨额建设费用,在当前的价格下是完全不经济的。
因此,面对大电网系统功率和能量出现大量缺额时,配置常规机组相比储能更合理。相比储能的高造价,目前常规机组更加胜任大功率、大容量的系统需求。
2.3.4 联合配置的必要性
以上3个场景对3种类型储能、常规机组单独配置以及储能-常规机组联合配置的对比分析,体现了储能和常规机组应对不同场景时各自的技术经济特点。同时,也恰好说明了两者联合配置的必要性,即联合配置能结合储能和常规机组不同的技术优势,使配置结果更经济。这与本文表1的结果也是一致的。
3 结论
本文提出了可用于选型、定容的储能优化配置方法,并通过算例说明其功能以及如何通过合理配置消除不同场景下电网调度存在的灵活性瓶颈。该方法有以下特点:
1)本文提出的方法可用于储能的选型、定容,为大规模风电并网提供经济、合理的配置方案,为减少储能的投资成本,本文的模型结合了储能和常规机组的技术优势,增强了配置结果的经济性。
2)本文综合比较了储能和常规机组在不同场景下的优势和劣势。即储能具有爬坡速度快、调节范围大、启停灵活等方面的优势,同时常规机组在大功率缺额的场景下更适用。
因此,本文提出的方法是一种有效的储能优化配置方法。
附录A 常规机组约束的具体表达
常规机组相关约束包括常规机组的功率、爬坡、机组启停等约束。抽象表达式(6)的具体表达如式(A2)—(A9)所示,抽象表达式(7)的具体表达如式(A1)—(A9)所示。
参考文献
[1] 戴慧珠,陈默子,王伟胜,等.中国风电发展现状及有关技术服务[J].中国电力,2005(1):80-84. DaiHuizhu,Chen Mozi,Wang Weisheng,et al.The status of wind power development and technical supports in China[J].Electric Power,2005(1):80-84(in Chinese).
[2] Ferreira C.A survey on wind power ramp foreing,technical report[R].Argonne National Laboratory(ANL),2011.
[3] Freedman J.Analysis of west Texas wind plant ramp-up and ramp-down events[R].New York:AWS Truewind,2008.
[4] Ela E.ERCOT event on February 26,2008:lessons learned [R].NREL Technical Report NREL/TP-500-43373,2008.
[5] Sørensen P.Power fluctuations from large wind farms-final report[R].Risø Report Risø-R-1711(EN),2009.
[6] 袁小明,程时杰,文劲宇.储能技术在解决大规模风电并网问题中的应用前景分析[J].电力系统自动化,2013,37(1):14-18. Yuan Xiaoming,Cheng Shijie,Wen Jinyu.Prospects analysis of energy storage application in grid integration of large-scale wind power[J].Automation of Electric Power Systems,2013,37(1):14-18(in Chinese).
[7] 兑潇玮,朱桂萍,刘艳章.考虑预测误差的风电场储能配置优化方法[J].电网技术,2017,41(2):434-439.Dui Xiaowei,Zhu Guiping,Liu Yanzhang.Research on battery storage sizing for wind farm considering fore error[J].Power System Technology,2017,41(2):434-439(in Chinese).
[8] 戴蕾思,叶承晋,傅旭华,等.考虑概率分布约束的含高渗透率风电电力系统储能鲁棒优化方法[J].电网技术,2017,41(3):769-774. Dai Leisi,Ye Chengjin,Fu Xuhua,et al.Distributional robust joint chance constrained optimal capacity installment of energy storage in power system with high penetration of wind power[J].Power System Technology,2017,41(3):769-774(in Chinese).
[9] 王成福,李熙娟,梁军,等.计及预测功率的含储能风场群优化调控方法[J].电网技术,2017,41(4):1253-1260. Wang Chengfu,Li Xijuan,Liang Jun,et al.Optimal dispatch and control of active power for wind farm cluster including storages considering the foreing power[J].Power System Technology,2017,41(4):1253-1260(in Chinese).
[10] 廖庆龙,谢开贵,胡博.含风电和储能电力系统的时序随机生产模拟[J].电网技术,2017,41(9):2769-2776. Liao Qinglong,Xie Kaigui,Hu Bo.Sequential probabilistic production simulation of power systems with wind power and energy storage[J].Power System Technology,2017,41(9):2769-2776(in Chinese).
[11] 程庭莉,陈民铀,罗欢.含可再生能源发电的配网储能多目标优化配置方法[J].电网技术,2017,41(9):2808-2815. Cheng Tingli,Chen Minyou,Luo Huan.Multi-objective allocation of energy storage in distribution network penetrated with renewable energy generation[J].Power System Technology,2017,41(9):2808-2815(in Chinese).
[12] Xu Guodong,Cheng Haozhong,Fang Sidun,et al.Optimal configuration of battery energy storage system for peak-load regulation[C]//IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference(APPEEC),Suzhou,2016:1-5.
[13] 曹昉,张粒子.结合系统调峰容量比确定抽水蓄能机组装机容量的方法[J].电力自动化设备,2007,27(6):47-50. Cao Fang,Zhang Lizi.Determination of pumped-storage plant capacity with peak-regulation proportion[J].Electric Power Automation Equipment,2007,27(6):47-50(in Chinese).
[14] 侯婷婷. 含大规模风电的电力系统储能电源优化配置研究[D].武汉:华中科技大学,2014.
[15] 李丽娜. 华东风电分析和储能容量配置方法研究[D].杭州:浙江大学,2013.
[16] 戚永志,刘玉田.风电高风险爬坡有限度控制[J].中国电机工程学报,2013,33(13):69-75. QiYongzhi,Liu Yutian.Finite control of high risk wind power ramping[J].Proceedings of the CSEE,2013,33(13):69-75(in Chinese).
[17] 艾小猛,韩杏宁,文劲宇,等.考虑风电爬坡事件的鲁棒机组组合[J].电工技术学报,2015(24):188-195.Ai Xiaomeng,Han Xinning,Wen Jinyu,et al.Robust unit commitment considering wind power ramp events[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2015(24):188-195(in Chinese).
[18] 赵波,王成山,张雪松.海岛独立型微电网储能类型选择与商业运营模式探讨[J].电力系统自动化,2013,37(4):21-27 Zhao Bo,Wang Chengshan,Zhang Xuesong.A survey of suitable energy storage for island stand-alone microgrid and commercial operation mode[J].Automation of Electric Power Systems,2013,37(4):21-27(in Chinese).
[19] Wogrin S,Gayme D.Optimizing storage siting,sizing,and technology portfolios in transmission-constrained networks[J].IEEE Transactions on Power Systems,2015,30(6):3304-3313.
关注一下,获取最全储能资料包,请回复:资料
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
内蒙古华电氢能科技有限公司实施的工业天然气掺烧绿氢示范项目天然气掺烧绿氢排放物降低20%以上!这一突破性成果不仅有效助力自治区绿氢“制储输用”全产业链发展,同时也为包头市零碳能源转型注入强劲动能。在华电氢能工业天然气掺烧绿氢示范项目现场,各类设备有条不紊地运转着,制氢站集控室内,工
最近《人民日报》通过专访任正非对外释放了重要信号。其中也讲到了,AI竞争的背后,是要有充足的电力、发达的信息网络,而中国有这样的优势。可以说,AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,这已成为科技行业的共识。本期「电网深谈」邀请了阿里云能源行业首席架构师黄振、浙江省电力负荷管理中心孙钢、浙
为进一步贯彻落实《氢能产业发展中长期规划》要求,引导行业健康有序发展,国家能源局组织行业相关机构和专家编制了《中国氢能发展报告(2025)》(以下简称《报告》)。4月28日,国家能源局能源节约和科技装备司副司长徐继林在解读《报告》时称,发展氢能产业对加快规划建设新型能源体系,实现碳达峰
北极星氢能网获悉,6月20日,象山县人民政府发布了《关于印发象山县低空经济“百岛千航”实施方案(2025—2030年)的通知》。《通知》提出:主要目标产业发展初具规模。培育壮大一批具有市场竞争力的低空经济企业,着力构建以生产重载长航时低空运载器为主体,以低空安全监测、数据通信及动态感知一体
今年6月25日是全国低碳日,主题是“碳路先锋、绿动未来”。近年来,江苏积极践行绿色低碳理念,有效发挥城市、园区、企业等不同主体的主动性和创造性,探索行之有效的经验做法,形成了一批可操作可复制可推广的发展模式和典型经验。现推出江苏绿色低碳发展创新实践企业篇:南京钢铁股份有限公司南钢积
北极星氢能网获悉,6月18日,龙海区人民政府与厦门大学嘉庚创新实验室就“海上未来能源科学中心——厦漳海岛绿氢科研示范工程”进行签约,双方将打造可再生能源与氢能全方位综合利用解决方案和示范场景,共同开展关键技术攻关、高层次复合型人才培养和产业应用示范推广工作。据悉,该项目选址落地龙海
6月27日,云南勐腊县2025年第一批集中式光伏发电项目投资主体优选中选结果公布,中标人为华能澜沧江水电股份有限公司。本项目划分为3个标段,项目规模合计340MW,项目建成时限均为8个月,项目投资人负责项目的开发、并网投产的全部资金筹措,项目建设过程中的招投标管理、项目建设管理、项目并网、运营
6月25日,宁德时代与浙江省海港投资运营集团有限公司(以下简称“浙江省海港集团”)在宁德签署战略合作协议。双方将聚焦低碳港区与园区建设、船舶电动化、港口机械设备电动化和重卡充换电、仓储物流、电池回收等方面,共同探索并实践港口物流领域的“产业新能源化”发展路径,助力港口智慧绿色转型。
在祖国北疆,内蒙古乌兰察布广袤的大地上,成片的光伏板如蓝色海洋泛起涟漪。不远处,一排近百米高的风电机组擎天而立,勾勒出一幅壮美的绿色画卷。四个月前,蒙西电力现货市场转入正式运行。作为全国首个实现新能源全电量入市的现货市场,蒙西地区以“发用双侧全电量参与”“日前预出清+实时市场”等
为推动国家能源规划、政策和项目落实,按照国家能源局规划监管工作要求,湖南能源监管办建立健全湖南“十四五”能源规划重点项目建设进度监测机制,分月开展监测分析,督促协调重点项目按规划推进落实。现将2025年6月监测情况简要通报如下:截至2025年5月底,纳入监测机制的能源建设项目计划投资共3395
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
6月26日,内蒙古乌兰察布市察右中旗100万千瓦/600万千瓦时电源侧储能项目正式开工,该项目为目前全球规模最大的电源侧电化学储能项目之一。该项目涵盖设计、采购、施工总承包(EPC)及运维服务,位于内蒙古乌兰察布市察右中旗,地处内蒙古中部,平均海拔1700米,年日照时数达3014小时,具备得天独厚的
北极星储能网获悉,近日,深圳市汇川技术股份有限公司(以下简称“汇川技术”)与沃太能源股份有限公司(以下简称“沃太能源”)在汇川技术深圳总部园区正式签署战略合作协议。此次合作聚焦储能全场景技术协同与全球市场布局,旨在通过生态资源整合推动能源产业布局,为行业客户提供更高价值的行业解决方
北极星储能网获悉,储能技术成本持续下降,导致印度储能开发商之间的竞争也更加激烈。近日,印度拉贾斯坦邦总规模2GWh的两笔储能集采开标,此次预计总投资为200亿卢比。这两笔开标报价接连创造了印度储能报价历史新低,低于印度此前所有大规模储能招标的价格。印度拉贾斯坦邦电力监管委员会(RERC)已
近日,融和元储成功中标湖北国铁轨道交通研究院有限公司(以下简称:湖北国铁研究院)内燃机车新能源改造项目,将为3台DF4内燃机车更换新动力电池系统,每台车搭载4000度电,整车电机额定功率2400kW,牵引重量超4000吨,满载续航里程超160km。这一重要订单的斩获,不仅彰显了公司在绿电交通领域新能源
6月25日17时45分,随着最后一组涉网性能测试数据在监控大屏上稳定跳动、精准达标,由东方设计服务公司总设计、总承包的四川华电三江新区100兆瓦/200兆瓦时电化学储能电站项目正式完成全站所有试验项目的测试验收,成为四川省内首个通过全部涉网试验并具备商业投运条件的独立储能电站。此次试验覆盖储能
北极星储能网获悉,6月26日,宁夏地区规模最大的构网型共享储能电站——宁夏祥核云储200MW/400MWh光储充一体化共享储能电站项目在灵武市正式开工。项目由宁夏祥核云储能源科技有限公司投建,总投资4.5亿元,采用磷酸铁锂电池储能技术。作为构网型储能电站,项目将大幅增强电网强度与电压稳定性,尤其在
2025年6月19日,欧洲议会在法国斯特拉斯堡通过《清洁工业协议决议》及《电网自主倡议报告》,旨在推动欧盟工业脱碳进程并提升能源系统灵活性。《清洁工业协议决议》核心内容该决议聚焦工业部门的绿色转型,提出以下措施:能源成本降低:通过《可负担能源行动计划》推广清洁能源,目标到2030年将欧盟能
2025年年初,高盛集团(GoldmanSachs)在其发布的报告中指出:电池储能系统(BESS)正成为全球电池市场的核心增长点。报告数据显示,BESS市场份额已从五年前的5%上升到2024年的25%,到2030年预计将累计装机3.2TWh,是市场此前预期(300GWh)的10倍,年复合增速达到70%。高盛判断,储能行业将走向更强的
6月22日,低碳院在新一代煤电耦合物理储能领域取得重要研究进展,成功构建了一种新型高效能量梯级利用的燃煤电厂耦合物理储能系统,通过能量、、经济、环境综合分析方法,显著提高了燃煤机组的运行灵活性和系统经济性。相关研究成果以《基于能量//经济/环境及运行性能分析的煤电与压缩空气储能耦合提升
6月24日,中电装储能党委书记、董事长季侃在公司本部会见了来访的楚能新能源股份有限公司总裁黄锋一行,双方围绕储能行业前景与供应链生态建设进行座谈交流。中电装储能总会计师王燕飞参加座谈。季侃对黄锋一行来访表示欢迎,介绍了中电装储能的发展情况。他表示,中电装储能以打造央企储能业务头部企
为进一步贯彻落实《氢能产业发展中长期规划》要求,引导行业健康有序发展,国家能源局组织行业相关机构和专家编制了《中国氢能发展报告(2025)》(以下简称《报告》)。4月28日,国家能源局能源节约和科技装备司副司长徐继林在解读《报告》时称,发展氢能产业对加快规划建设新型能源体系,实现碳达峰
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
北极星储能网获悉,6月27日,国缆检测发布投资者关系管理信息,主要介绍公司业务及未来发展方向。公司表示,作为公司拓展业务领域跨出线缆检测的方向之一,公司新培育电化学储能检测业务,目前主要围绕液流电池的材料、电堆、电池系统等进行能力建设,未来根据市场需求和公司业务实际等情况,探索向储
6月26日,中国能建首席专家,数科集团党委书记、董事长,工程研究院党委书记、院长万明忠与国网吉林省电力公司党委书记、董事长周敬东进行座谈,双方围绕新型电力系统、压缩空气储能绿色电站、数字化等方面展开深入交流,并达成广泛共识。万明忠代表数科集团,对国网吉林省电力公司长期以来给予的支持
在去中心化能源的发展趋势里,阳台光储正成为一个新的机会点。当大家还在关注大型储能电站和传统家用储能时,阳台光储凭借“即插即用”的设计、模块化扩展能力以及电商直销模式,迅速打开了公寓住户这一巨大市场。它不只是一个“小型电厂”或“大号充电宝”,而是在政策放宽、高电价压力和消费电子思路
随着电力市场化改革纵深推进,山东2025年分时电价政策(尖峰、高峰、平段、低谷、深谷五段式)完成关键性调整#x2014;冬季储能“两充两放”运行策略正式落地,工商业储能的经济性显著提升。然而,不同购电模式下储能的收益逻辑和风险差异显著。下面,电工时代从代理购电与零售购电两种模式切入,分析山
北极星储能网获悉,2025年6月13日,中国证监会国际司发布关于双登集团境外发行上市及境内未上市股份“全流通”备案通知书(国合函[2025]1001号),通过了在香港联交所上市备案申请。双登集团,成立于2011年,是一家专注于大数据与通信领域的储能电池及储能系统综合解决方案提供商,在全球通信及数据中
根据深交所发行上市审核信息,麦田能源股份有限公司(麦田能源)创业板IPO已获受理。据了解,麦田能源是逆变器及储能系统制造商,主要业务是户用储能及光伏并网逆变器。财务数据显示,2022年—2024年公司实现营业收入分别为24.86亿元、29.00亿元、33.92亿元,实现净利润分别为1.99亿元、1.49亿元、2.67
北极星储能网讯:近日,中能建储能科技(武汉)有限公司5MWh液冷储能系统产品顺利通过CE、CB和UL9540A认证,取得TV莱茵国际权威认证证书。德国TV莱茵大中华区电力电子产品服务总经理董斌、中储科技储能装备研究院副院长左彬等双方代表出席颁证仪式。此次获证的5MWh集装箱式液冷储能系统,在技术和性能
北极星储能网获悉,储能技术成本持续下降,导致印度储能开发商之间的竞争也更加激烈。近日,印度拉贾斯坦邦总规模2GWh的两笔储能集采开标,此次预计总投资为200亿卢比。这两笔开标报价接连创造了印度储能报价历史新低,低于印度此前所有大规模储能招标的价格。印度拉贾斯坦邦电力监管委员会(RERC)已
6月25日17时45分,随着最后一组涉网性能测试数据在监控大屏上稳定跳动、精准达标,由东方设计服务公司总设计、总承包的四川华电三江新区100兆瓦/200兆瓦时电化学储能电站项目正式完成全站所有试验项目的测试验收,成为四川省内首个通过全部涉网试验并具备商业投运条件的独立储能电站。此次试验覆盖储能
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!