一、儲能系統在微電網中的作用
1、提高分布式能源的穩定性
分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源諸如太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)、生(sheng)物質能(neng)(neng)(neng)(neng)等可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源,普遍受外(wai)界(jie)環境如光(guang)照、溫度(du)、風力(li)、氣候(hou)等因數影(ying)響比較(jiao)大,所發(fa)電(dian)(dian)(dian)量具備隨(sui)機性(xing)(xing)、不穩定性(xing)(xing)特點。在微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)與(yu)電(dian)(dian)(dian)網(wang)斷開,獨(du)立運(yun)行情(qing)況(kuang)下(xia),微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)中分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出功率隨(sui)著(zhu)環境因數的(de)(de)變(bian)化而變(bian)化,無法為負荷(he)提(ti)供(gong)穩定的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出。儲能(neng)(neng)(neng)(neng)系(xi)統應用(yong)于微(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)中,通過能(neng)(neng)(neng)(neng)源管理(li)系(xi)統(EMS),將分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源與(yu)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)系(xi)統、主電(dian)(dian)(dian)網(wang)協同(tong)控制(zhi),可以平穩分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)波動,穩定輸(shu)(shu)(shu)出,并提(ti)供(gong)分布(bu)式(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)就(jiu)地利用(yong)率,避(bi)免遠距離傳輸(shu)(shu)(shu)給主電(dian)(dian)(dian)網(wang)照成傳輸(shu)(shu)(shu)壓力(li)及電(dian)(dian)(dian)力(li)損耗。
除(chu)此之(zhi)外,儲能(neng)系統還能(neng)在夜(ye)間,或分布式能(neng)源維(wei)修(xiu)期間,持續為主要(yao)負載提供部分電(dian)源,減少(shao)停電(dian)時間。
2、改善用戶用電的電能質量
在微(wei)電(dian)網與主電(dian)網連接,并網運行時,其電(dian)能質量必(bi)須(xu)符合國(guo)家相(xiang)關標準,即功率因數、電(dian)壓(ya)不(bu)對稱、電(dian)流諧波畸變率、電(dian)壓(ya)閃降(jiang)等參數需達到相(xiang)應值。
按以上(shang)第(di)一點(dian)中所述(shu),微(wei)電網在無(wu)儲(chu)(chu)能(neng)系(xi)統(tong)的(de)情況(kuang)下(xia),受其本身能(neng)源(yuan)的(de)特性影響,無(wu)法保證電能(neng)質量,尤其是電壓穩(wen)定性。儲(chu)(chu)能(neng)系(xi)統(tong)的(de)運用,能(neng)夠對微(wei)電網電能(neng)質量的(de)提升發揮重要的(de)作用,系(xi)統(tong)通過(guo)對儲(chu)(chu)能(neng)系(xi)統(tong)中PCS控制,在穩(wen)定電能(neng)輸(shu)出(chu)的(de)同時,調節儲(chu)(chu)能(neng)系(xi)統(tong)向(xiang)微(wei)電網輸(shu)出(chu)的(de)有功、無(wu)功,同時解決電壓驟降(jiang)/跌落問題。
在面對(dui)主電網電壓(ya)驟升、驟降(jiang)等問題(ti)時(shi),儲(chu)能系統可以提供快速(su)功(gong)率緩沖,快速(su)吸收/補充(chong)電能,提供有功(gong),無(wu)功(gong)功(gong)率支撐,穩定電壓(ya)波動。儲(chu)能系統也能為微電網提供部分諧波治(zhi)理功(gong)能。
3、調峰
儲能(neng)(neng)系統在(zai)微(wei)電網(wang)中(zhong),可以在(zai)負荷(he)低谷時候,存儲分(fen)布式(shi)能(neng)(neng)源發出(chu)的(de)多余電能(neng)(neng),在(zai)負荷(he)用電高(gao)峰時候釋(shi)放電能(neng)(neng),調(diao)節負荷(he)需求。儲能(neng)(neng)系統作為微(wei)網(wang)中(zhong)能(neng)(neng)量緩沖環節,在(zai)微(wei)網(wang)系統中(zhong)是必不(bu)可少(shao)的(de)。
儲能系統在滿足(zu)峰值負荷用電的同時(shi),可以降低發電機組(zu)或變壓器所(suo)需(xu)容量。
二、儲能系統如何運用在微電網
儲(chu)能(neng)技術主要(yao)的(de)應用方向(xiang)有:①風力發(fa)電與光(guang)伏(fu)發(fa)電互補系統組成的(de)局域網,用于(yu)偏遠地區供(gong)電、工廠(chang)及(ji)辦公樓供(gong)電;②通信系統中作為不(bu)間(jian)斷(duan)電源和應急電能(neng)系統;③風力發(fa)電和光(guang)伏(fu)發(fa)電系統的(de)并網電能(neng)質量調整(zheng);④作為大(da)規模(mo)電力存儲(chu)和負荷調峰手(shou)段;⑤電動汽車儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置;⑥作為國家重要(yao)部門的(de)大(da)型后備電源等。
據業內(nei)人士介紹,微電網是儲(chu)能最主要的(de)應用領域(yu),作(zuo)為微電網中必不可少(shao)的(de)部分,儲(chu)能在(zai)微電網中發揮了至關(guan)重要的(de)作(zuo)用。
通常來(lai)說,微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的一(yi)(yi)般結(jie)構由(you)能(neng)源(yuan)流和(he)信息流相互融合(he)而成(cheng)(cheng),分(fen)為分(fen)布式能(neng)源(yuan)、儲能(neng)裝(zhuang)置、電(dian)(dian)(dian)能(neng)變換裝(zhuang)置、保護裝(zhuang)置和(he)微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)能(neng)源(yuan)管理系統組成(cheng)(cheng),也可根據實際應用情況進行增減。相對(dui)于大電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang),微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)表現為單(dan)一(yi)(yi)的受控(kong)單(dan)元,它(ta)可以保證用戶電(dian)(dian)(dian)能(neng)的質量和(he)供電(dian)(dian)(dian)安全,同時也是(shi)智能(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)及能(neng)源(yuan)互聯網(wang)(wang)的重要組成(cheng)(cheng)部(bu)分(fen)。
在(zai)微(wei)電(dian)(dian)網(wang)運行(xing)(xing)中(zhong),有兩(liang)種運行(xing)(xing)模(mo)式(shi):并網(wang)運行(xing)(xing)模(mo)式(shi)和(he)孤島運行(xing)(xing)模(mo)式(shi)。并網(wang)運行(xing)(xing)模(mo)式(shi)是(shi)在(zai)外(wai)部(bu)無故(gu)障時,微(wei)電(dian)(dian)網(wang)與(yu)外(wai)部(bu)電(dian)(dian)網(wang)處(chu)于連接的(de)(de)狀態(tai);孤島運行(xing)(xing)模(mo)式(shi)是(shi)當外(wai)部(bu)電(dian)(dian)網(wang)發生故(gu)障或者電(dian)(dian)能(neng)(neng)質(zhi)量較差時,微(wei)電(dian)(dian)網(wang)通過快(kuai)速開關可(ke)以切斷與(yu)外(wai)電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)連接,進入獨立運行(xing)(xing)的(de)(de)狀態(tai),保證微(wei)電(dian)(dian)網(wang)內部(bu)重要(yao)負荷的(de)(de)供電(dian)(dian)可(ke)靠性。在(zai)微(wei)電(dian)(dian)網(wang)孤島運行(xing)(xing)模(mo)式(shi)時,能(neng)(neng)量來源于分布式(shi)能(neng)(neng)源和(he)儲能(neng)(neng)電(dian)(dian)池,當分布式(shi)能(neng)(neng)源的(de)(de)出力小于負荷需求時,就會(hui)存在(zai)一(yi)定的(de)(de)功率(lv)缺額,解(jie)決功率(lv)缺額的(de)(de)方法就是(shi)在(zai)微(wei)網(wang)系統中(zhong)配備一(yi)定容量的(de)(de)儲能(neng)(neng)設備。
在(zai)新能(neng)源發(fa)電(dian)(dian)(dian)中(zhong),經(jing)常會(hui)由(you)于外界環境(jing)條件的(de)(de)(de)(de)變化而出(chu)現(xian)沒(mei)有電(dian)(dian)(dian)能(neng)輸出(chu)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況,例(li)如光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)遇到(dao)的(de)(de)(de)(de)夜間無光(guang)源的(de)(de)(de)(de)情(qing)況和風力發(fa)電(dian)(dian)(dian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)沒(mei)有風吹過的(de)(de)(de)(de)情(qing)況等,這個時候就需要儲能(neng)系統(tong)向(xiang)微電(dian)(dian)(dian)網系統(tong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)用戶提供(gong)持續的(de)(de)(de)(de)供(gong)電(dian)(dian)(dian)。
小(xiao)編查閱資料(liao)發現,儲能(neng)技術進(jin)步最快的(de)就(jiu)是電化(hua)學儲能(neng)技術,以(yi)鋰(li)離子電池、鉛炭電池、液流電池為主導的(de)電化(hua)學儲能(neng)技術在安全性、能(neng)量(liang)轉換效率(lv)和(he)經濟性等方面均(jun)取(qu)得了重大(da)突破,極具產業化(hua)應用前景。
隨著全球可再生能源的普及和電動汽車產業的迅速發展,動力電池也將迎來巨大的市場,此后也將出現大量動力電池退役的回收再利用問題。在業內人士看來(lai),退役后性能尚(shang)可的(de)動(dong)力電池可作為(wei)儲能電池繼續服役,這(zhe)個應(ying)用隨著我國電動(dong)汽車的(de)發(fa)(fa)展將帶來(lai)儲能發(fa)(fa)展的(de)良機,這(zhe)將會一個是非(fei)常(chang)好的(de)應(ying)用領域(yu)。
電力安(an)全(quan)是(shi)國家能(neng)源(yuan)安(an)全(quan)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)組成,儲能(neng)是(shi)保證電力安(an)全(quan)、低碳、高(gao)效供(gong)給的(de)重(zhong)要(yao)(yao)技(ji)(ji)術(shu)(shu),是(shi)支(zhi)撐(cheng)新能(neng)源(yuan)電力大規模(mo)發展的(de)重(zhong)要(yao)(yao)技(ji)(ji)術(shu)(shu),也是(shi)未(wei)來智能(neng)電網框架內(nei)的(de)關(guan)鍵支(zhi)撐(cheng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。
能源(yuan)互(hu)聯網(wang)作為(wei)未(wei)來全(quan)球能源(yuan)的(de)發展方向,需要從根本上改變現在的(de)發、輸(shu)、變、配、用(yong)(yong)的(de)環節配置,這就決定(ding)了未(wei)來電(dian)力的(de)潮(chao)流控制、分布式(shi)電(dian)源(yuan)及微網(wang)將廣泛應(ying)用(yong)(yong),儲(chu)能技(ji)術(shu)將是協調這些(xie)應(ying)用(yong)(yong)的(de)至關(guan)重要的(de)一環。
目前(qian),我國儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術發展(zhan)落后于應(ying)(ying)用需(xu)求,業(ye)內(nei)人(ren)士(shi)認為,如果未來國家能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)從宏觀戰略(lve)層面上制定儲(chu)能(neng)(neng)(neng)發展(zhan)規(gui)劃,加強對儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術研發與示范的(de)資金支持力(li)度(du),出臺(tai)利于儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術產業(ye)化的(de)激勵政策(ce)與機制,引導社(she)會(hui)(hui)資金向(xiang)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)產業(ye)傾斜,使得(de)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)項目投資能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)獲(huo)得(de)回報,相信在未來,微(wei)電網及儲(chu)能(neng)(neng)(neng)應(ying)(ying)用將會(hui)(hui)迎來大規(gui)模的(de)快速發展(zhan)時期。