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(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)諸如太陽能(neng)、風能(neng)、生物質能(neng)等(deng)可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan),普遍受(shou)外界環境如光照、溫度、風力(li)(li)、氣候等(deng)因數影(ying)響比較大(da),所(suo)發電(dian)(dian)量具備隨機性、不(bu)穩定(ding)(ding)性特點(dian)。在微電(dian)(dian)網(wang)(wang)與(yu)電(dian)(dian)網(wang)(wang)斷開,獨(du)立運行情況下(xia),微電(dian)(dian)網(wang)(wang)中(zhong)(zhong)分(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)的輸出(chu)功率隨著環境因數的變化而變化,無法為負荷(he)提供(gong)穩定(ding)(ding)的輸出(chu)。儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)應(ying)用(yong)于(yu)微電(dian)(dian)網(wang)(wang)中(zhong)(zhong),通(tong)過(guo)能(neng)源(yuan)管理系統(tong)(tong)(EMS),將分(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)與(yu)儲(chu)能(neng)系統(tong)(tong)、主電(dian)(dian)網(wang)(wang)協同控(kong)制,可(ke)(ke)以平穩分(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)的波動,穩定(ding)(ding)輸出(chu),并提供(gong)分(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源(yuan)的就地(di)利用(yong)率,避(bi)免遠距(ju)離傳輸給主電(dian)(dian)網(wang)(wang)照成傳輸壓力(li)(li)及電(dian)(dian)力(li)(li)損耗。
除(chu)此之外(wai),儲能系統(tong)還能在(zai)夜(ye)間,或分(fen)布式能源(yuan)維(wei)修期間,持續為主(zhu)要(yao)負載(zai)提(ti)供部(bu)分(fen)電(dian)源(yuan),減少停電(dian)時間。
2、改善用戶用電的電能質量
在微電(dian)網與主電(dian)網連接,并網運行時(shi),其(qi)電(dian)能質量必須符合國(guo)家相關(guan)標準,即功率(lv)因數(shu)(shu)、電(dian)壓不對稱、電(dian)流諧波畸(ji)變率(lv)、電(dian)壓閃(shan)降等參數(shu)(shu)需達(da)到相應值(zhi)。
按以上第一點(dian)中(zhong)所述,微(wei)電網在無(wu)儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)的(de)情況下,受(shou)其本身能(neng)(neng)源的(de)特性(xing)影響,無(wu)法保證電能(neng)(neng)質(zhi)量,尤其是電壓(ya)穩(wen)定(ding)性(xing)。儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)的(de)運用(yong),能(neng)(neng)夠對(dui)微(wei)電網電能(neng)(neng)質(zhi)量的(de)提升發揮重要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),系(xi)統(tong)(tong)通過對(dui)儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)PCS控制,在穩(wen)定(ding)電能(neng)(neng)輸出的(de)同(tong)時,調節儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)向微(wei)電網輸出的(de)有(you)功、無(wu)功,同(tong)時解決電壓(ya)驟降/跌落(luo)問(wen)題。
在(zai)面對主電網(wang)電壓驟升、驟降等問題時,儲能系統可(ke)以提(ti)供快速功率緩沖,快速吸收/補充(chong)電能,提(ti)供有(you)功,無功功率支撐,穩定電壓波動。儲能系統也能為微電網(wang)提(ti)供部分諧波治(zhi)理功能。
3、調峰
儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)在(zai)(zai)微(wei)電(dian)(dian)(dian)網中,可以在(zai)(zai)負(fu)荷低谷時候,存儲(chu)分布式(shi)能(neng)(neng)源發出的多余電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng),在(zai)(zai)負(fu)荷用電(dian)(dian)(dian)高峰時候釋放(fang)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng),調節(jie)負(fu)荷需求(qiu)。儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)作為(wei)微(wei)網中能(neng)(neng)量緩沖(chong)環節(jie),在(zai)(zai)微(wei)網系(xi)(xi)統(tong)中是必不(bu)可少的。
儲能(neng)系統(tong)在滿(man)足(zu)峰值(zhi)負荷用(yong)電的同時,可(ke)以(yi)降(jiang)低發電機(ji)組或變壓器所需容(rong)量(liang)。
二、儲能系統如何運用在微電網
儲能(neng)技(ji)術主要的應用(yong)方向有:①風(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)與(yu)光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)互補系(xi)統組成的局域網,用(yong)于偏遠地(di)區供(gong)電(dian)(dian)、工廠及辦公樓供(gong)電(dian)(dian);②通(tong)信系(xi)統中作為(wei)不間斷電(dian)(dian)源和(he)應急電(dian)(dian)能(neng)系(xi)統;③風(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)和(he)光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)系(xi)統的并網電(dian)(dian)能(neng)質量調整;④作為(wei)大規模(mo)電(dian)(dian)力(li)存儲和(he)負荷調峰手段;⑤電(dian)(dian)動汽車儲能(neng)裝置;⑥作為(wei)國(guo)家重要部門的大型(xing)后(hou)備電(dian)(dian)源等(deng)。
據業內人士介紹,微(wei)電網(wang)(wang)是儲(chu)能最主要(yao)的應用領域(yu),作為微(wei)電網(wang)(wang)中(zhong)必不可少(shao)的部分(fen),儲(chu)能在微(wei)電網(wang)(wang)中(zhong)發揮了(le)至關重要(yao)的作用。
通常來說,微(wei)(wei)電網(wang)的(de)(de)一般(ban)結(jie)構由能(neng)(neng)源(yuan)流(liu)和信息流(liu)相互融合而成,分為分布式能(neng)(neng)源(yuan)、儲能(neng)(neng)裝置(zhi)、電能(neng)(neng)變換裝置(zhi)、保護(hu)裝置(zhi)和微(wei)(wei)電網(wang)能(neng)(neng)源(yuan)管理系(xi)統組(zu)成,也可根據實際應用(yong)情況進(jin)行增減。相對于大電網(wang),微(wei)(wei)電網(wang)表現(xian)為單一的(de)(de)受控單元,它可以保證用(yong)戶電能(neng)(neng)的(de)(de)質量和供(gong)電安全,同(tong)時也是智(zhi)能(neng)(neng)電網(wang)及能(neng)(neng)源(yuan)互聯(lian)網(wang)的(de)(de)重要(yao)組(zu)成部分。
在(zai)(zai)微電(dian)(dian)網(wang)運(yun)行(xing)中,有(you)兩種運(yun)行(xing)模式:并(bing)網(wang)運(yun)行(xing)模式和(he)孤島運(yun)行(xing)模式。并(bing)網(wang)運(yun)行(xing)模式是(shi)在(zai)(zai)外(wai)(wai)部(bu)無(wu)故障時(shi),微電(dian)(dian)網(wang)與(yu)外(wai)(wai)部(bu)電(dian)(dian)網(wang)處于連(lian)接(jie)(jie)的狀態;孤島運(yun)行(xing)模式是(shi)當外(wai)(wai)部(bu)電(dian)(dian)網(wang)發(fa)生故障或者電(dian)(dian)能(neng)質(zhi)量較差(cha)時(shi),微電(dian)(dian)網(wang)通過快速開關(guan)可以切斷與(yu)外(wai)(wai)電(dian)(dian)網(wang)的連(lian)接(jie)(jie),進入(ru)獨立運(yun)行(xing)的狀態,保證微電(dian)(dian)網(wang)內部(bu)重(zhong)要負(fu)荷的供電(dian)(dian)可靠性。在(zai)(zai)微電(dian)(dian)網(wang)孤島運(yun)行(xing)模式時(shi),能(neng)量來源(yuan)于分布式能(neng)源(yuan)和(he)儲(chu)能(neng)電(dian)(dian)池,當分布式能(neng)源(yuan)的出(chu)力小于負(fu)荷需求(qiu)時(shi),就(jiu)會存在(zai)(zai)一(yi)定(ding)的功率(lv)缺額,解決功率(lv)缺額的方(fang)法就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)微網(wang)系統中配備一(yi)定(ding)容(rong)量的儲(chu)能(neng)設備。
在新能(neng)源發電中,經常會由于(yu)外(wai)界環境(jing)條件的(de)(de)(de)變化而出現沒有電能(neng)輸出的(de)(de)(de)情況(kuang)(kuang),例如光伏發電遇(yu)到的(de)(de)(de)夜間無光源的(de)(de)(de)情況(kuang)(kuang)和(he)風力發電中的(de)(de)(de)沒有風吹過的(de)(de)(de)情況(kuang)(kuang)等,這個時候就需要(yao)儲能(neng)系統向微電網系統中的(de)(de)(de)用戶提供持續的(de)(de)(de)供電。
小編(bian)查閱資料發現,儲能技術進步最(zui)快的(de)就是電化(hua)學儲能技術,以鋰(li)離子(zi)電池(chi)(chi)(chi)、鉛炭電池(chi)(chi)(chi)、液流電池(chi)(chi)(chi)為主(zhu)導的(de)電化(hua)學儲能技術在安全性、能量轉換效(xiao)率(lv)和經濟性等方(fang)面均取(qu)得了(le)重大突破,極(ji)具(ju)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,退役后性(xing)能(neng)(neng)尚(shang)可的(de)動(dong)力電(dian)池(chi)可作為儲能(neng)(neng)電(dian)池(chi)繼(ji)續服役,這個應(ying)(ying)用隨(sui)著我國(guo)電(dian)動(dong)汽車的(de)發展(zhan)將(jiang)帶來儲能(neng)(neng)發展(zhan)的(de)良機,這將(jiang)會一個是非常好(hao)的(de)應(ying)(ying)用領域。
電(dian)力安全是(shi)(shi)國家(jia)能(neng)源(yuan)安全的(de)重要(yao)組成,儲能(neng)是(shi)(shi)保證(zheng)電(dian)力安全、低(di)碳、高效供(gong)給(gei)的(de)重要(yao)技(ji)(ji)術,是(shi)(shi)支(zhi)撐新能(neng)源(yuan)電(dian)力大(da)規模(mo)發展(zhan)的(de)重要(yao)技(ji)(ji)術,也(ye)是(shi)(shi)未來智(zhi)能(neng)電(dian)網框架內的(de)關鍵支(zhi)撐技(ji)(ji)術。
能源互(hu)聯(lian)網作為未來全(quan)球能源的(de)(de)(de)發展方(fang)向(xiang),需要從根本上(shang)改變(bian)現在的(de)(de)(de)發、輸(shu)、變(bian)、配(pei)、用(yong)(yong)的(de)(de)(de)環(huan)節配(pei)置,這(zhe)就決定了未來電(dian)力的(de)(de)(de)潮流控制、分布式電(dian)源及微網將廣泛應(ying)用(yong)(yong),儲能技術將是(shi)協調(diao)這(zhe)些應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)至(zhi)關(guan)重(zhong)要的(de)(de)(de)一(yi)環(huan)。
目(mu)前,我國(guo)儲能(neng)(neng)技術發展落后于應(ying)(ying)用(yong)(yong)需(xu)求,業內人士認為(wei),如果未來國(guo)家能(neng)(neng)夠從宏觀戰略層面上制(zhi)定儲能(neng)(neng)發展規劃,加強對儲能(neng)(neng)技術研發與示范的(de)資金支持力度,出(chu)臺利于儲能(neng)(neng)技術產(chan)業化的(de)激勵政策與機(ji)制(zhi),引導社會資金向儲能(neng)(neng)產(chan)業傾斜,使(shi)得儲能(neng)(neng)項目(mu)投資能(neng)(neng)夠獲得回報,相信在(zai)未來,微電網(wang)及儲能(neng)(neng)應(ying)(ying)用(yong)(yong)將會迎來大規模的(de)快(kuai)速發展時(shi)期。