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)(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)諸(zhu)如(ru)太陽能(neng)(neng)、風(feng)能(neng)(neng)、生(sheng)物質能(neng)(neng)等可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan),普遍受外界環(huan)境(jing)(jing)如(ru)光照(zhao)、溫度、風(feng)力、氣候等因數影響比較大,所發電(dian)(dian)量具(ju)備(bei)隨機性、不穩定(ding)性特點。在微(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)與電(dian)(dian)網(wang)(wang)斷開,獨立運行情況下,微(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)中(zhong)(zhong)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)輸出功率(lv)隨著(zhu)環(huan)境(jing)(jing)因數的(de)(de)變化而變化,無法為(wei)負(fu)荷提供穩定(ding)的(de)(de)輸出。儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)(xi)統應用于微(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)中(zhong)(zhong),通過能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理(li)系(xi)(xi)統(EMS),將分(fen)(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與儲(chu)能(neng)(neng)系(xi)(xi)統、主電(dian)(dian)網(wang)(wang)協同(tong)控(kong)制,可以平(ping)穩分(fen)(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)波動(dong),穩定(ding)輸出,并提供分(fen)(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)就地利(li)用率(lv),避免遠距離傳(chuan)輸給主電(dian)(dian)網(wang)(wang)照(zhao)成傳(chuan)輸壓(ya)力及電(dian)(dian)力損耗(hao)。
除此之外,儲能(neng)系統還能(neng)在夜間(jian),或分布(bu)式能(neng)源維修期(qi)間(jian),持續為主(zhu)要(yao)負載(zai)提(ti)供部分電(dian)源,減少停電(dian)時(shi)間(jian)。
2、改善用戶用電的電能質量
在微(wei)電網與主電網連接,并網運行時,其電能質量必須符合(he)國家相(xiang)關標準,即功率(lv)因(yin)數、電壓不對稱、電流諧波畸變率(lv)、電壓閃降等參數需(xu)達到相(xiang)應值。
按以上第一點中所(suo)述,微(wei)電(dian)(dian)(dian)網在無儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)的(de)情況下,受其(qi)本身能(neng)(neng)(neng)源的(de)特性影響,無法保證(zheng)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)質量,尤其(qi)是電(dian)(dian)(dian)壓穩定性。儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)的(de)運用,能(neng)(neng)(neng)夠對(dui)(dui)微(wei)電(dian)(dian)(dian)網電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)質量的(de)提升發揮重要的(de)作(zuo)用,系(xi)統(tong)(tong)通過(guo)對(dui)(dui)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)中PCS控制,在穩定電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)輸(shu)(shu)出(chu)的(de)同時,調節儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)向微(wei)電(dian)(dian)(dian)網輸(shu)(shu)出(chu)的(de)有功、無功,同時解決電(dian)(dian)(dian)壓驟降(jiang)/跌落(luo)問題。
在面對主電網電壓(ya)驟升、驟降等問題時,儲(chu)能(neng)系(xi)統可以提(ti)供快速(su)功率緩沖,快速(su)吸收(shou)/補充(chong)電能(neng),提(ti)供有功,無功功率支撐,穩定電壓(ya)波(bo)動。儲(chu)能(neng)系(xi)統也能(neng)為微電網提(ti)供部(bu)分諧波(bo)治理功能(neng)。
3、調峰
儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統在微(wei)電(dian)網(wang)中(zhong)(zhong),可以在負荷(he)(he)低(di)谷時候,存儲(chu)(chu)分(fen)布式能(neng)(neng)(neng)源發出的多余電(dian)能(neng)(neng)(neng),在負荷(he)(he)用(yong)電(dian)高(gao)峰時候釋放電(dian)能(neng)(neng)(neng),調(diao)節(jie)負荷(he)(he)需(xu)求。儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)統作為(wei)微(wei)網(wang)中(zhong)(zhong)能(neng)(neng)(neng)量(liang)緩沖環節(jie),在微(wei)網(wang)系(xi)統中(zhong)(zhong)是必不(bu)可少的。
儲能(neng)系統在滿足峰值負荷用電的同時,可以降低(di)發電機組或變壓器所需(xu)容量。
二、儲能系統如何運用在微電網
儲(chu)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)主(zhu)要的應(ying)用(yong)方(fang)向有(you):①風力(li)發(fa)電(dian)與光伏發(fa)電(dian)互補系統(tong)組成的局域網,用(yong)于偏遠地區供電(dian)、工廠及辦(ban)公樓(lou)供電(dian);②通信系統(tong)中作(zuo)(zuo)為(wei)不間斷(duan)電(dian)源和(he)應(ying)急(ji)電(dian)能(neng)(neng)系統(tong);③風力(li)發(fa)電(dian)和(he)光伏發(fa)電(dian)系統(tong)的并網電(dian)能(neng)(neng)質量調(diao)整(zheng);④作(zuo)(zuo)為(wei)大規模電(dian)力(li)存儲(chu)和(he)負荷調(diao)峰手(shou)段;⑤電(dian)動汽車儲(chu)能(neng)(neng)裝置;⑥作(zuo)(zuo)為(wei)國家(jia)重要部門的大型后備電(dian)源等。
據業內人(ren)士介紹,微(wei)電網(wang)是儲(chu)(chu)能最主要的(de)應用領域,作為微(wei)電網(wang)中必不(bu)可少的(de)部分,儲(chu)(chu)能在微(wei)電網(wang)中發揮了(le)至關重(zhong)要的(de)作用。
通常(chang)來說,微電(dian)網(wang)(wang)的(de)一般結構(gou)由能(neng)(neng)源流和信息流相互融合而成,分為分布式能(neng)(neng)源、儲能(neng)(neng)裝(zhuang)置、電(dian)能(neng)(neng)變換(huan)裝(zhuang)置、保護裝(zhuang)置和微電(dian)網(wang)(wang)能(neng)(neng)源管理系統組(zu)成,也(ye)可(ke)根據(ju)實際應(ying)用情況(kuang)進(jin)行增減。相對于大電(dian)網(wang)(wang),微電(dian)網(wang)(wang)表(biao)現為單(dan)一的(de)受(shou)控單(dan)元,它可(ke)以保證用戶電(dian)能(neng)(neng)的(de)質量和供電(dian)安全,同時也(ye)是(shi)智能(neng)(neng)電(dian)網(wang)(wang)及能(neng)(neng)源互聯網(wang)(wang)的(de)重要(yao)組(zu)成部分。
在(zai)(zai)微(wei)(wei)電(dian)網(wang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)中,有兩種運(yun)(yun)行(xing)(xing)模式(shi):并網(wang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)模式(shi)和孤島(dao)運(yun)(yun)行(xing)(xing)模式(shi)。并網(wang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)模式(shi)是(shi)在(zai)(zai)外部(bu)無故障時,微(wei)(wei)電(dian)網(wang)與外部(bu)電(dian)網(wang)處于連接的狀(zhuang)態;孤島(dao)運(yun)(yun)行(xing)(xing)模式(shi)是(shi)當(dang)外部(bu)電(dian)網(wang)發(fa)生(sheng)故障或者電(dian)能(neng)質量較差時,微(wei)(wei)電(dian)網(wang)通過(guo)快速(su)開關可(ke)以(yi)切斷與外電(dian)網(wang)的連接,進入獨立(li)運(yun)(yun)行(xing)(xing)的狀(zhuang)態,保(bao)證微(wei)(wei)電(dian)網(wang)內(nei)部(bu)重要負荷的供電(dian)可(ke)靠性。在(zai)(zai)微(wei)(wei)電(dian)網(wang)孤島(dao)運(yun)(yun)行(xing)(xing)模式(shi)時,能(neng)量來源于分(fen)布式(shi)能(neng)源和儲(chu)能(neng)電(dian)池,當(dang)分(fen)布式(shi)能(neng)源的出(chu)力小(xiao)于負荷需求時,就會存在(zai)(zai)一(yi)定(ding)的功率缺(que)額(e),解決功率缺(que)額(e)的方(fang)法就是(shi)在(zai)(zai)微(wei)(wei)網(wang)系統中配(pei)備一(yi)定(ding)容(rong)量的儲(chu)能(neng)設備。
在(zai)新能源(yuan)發電(dian)(dian)中,經常(chang)會由于(yu)外界環境條件(jian)的(de)變(bian)化而(er)出(chu)現沒(mei)有電(dian)(dian)能輸出(chu)的(de)情(qing)(qing)況,例如光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)遇(yu)到的(de)夜間(jian)無光(guang)源(yuan)的(de)情(qing)(qing)況和風力發電(dian)(dian)中的(de)沒(mei)有風吹過的(de)情(qing)(qing)況等,這個時候就需(xu)要(yao)儲能系(xi)統向微電(dian)(dian)網(wang)系(xi)統中的(de)用戶提供持續(xu)的(de)供電(dian)(dian)。
小編查閱資料發現,儲(chu)(chu)能技術進步最快的就(jiu)是電化(hua)學儲(chu)(chu)能技術,以(yi)鋰離子電池、鉛炭電池、液(ye)流電池為主導的電化(hua)學儲(chu)(chu)能技術在(zai)安全性(xing)、能量轉換(huan)效率和經濟性(xing)等方(fang)面均取(qu)得了重大(da)突(tu)破,極具產(chan)業化(hua)應(ying)用前(qian)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(nei)人士看來(lai),退役(yi)后性能尚可(ke)的動力電(dian)池(chi)可(ke)作為儲能電(dian)池(chi)繼續服役(yi),這個應(ying)用(yong)隨著我國電(dian)動汽車的發(fa)展(zhan)(zhan)將帶來(lai)儲能發(fa)展(zhan)(zhan)的良機,這將會一個是(shi)非(fei)常(chang)好的應(ying)用(yong)領(ling)域。
電(dian)力(li)(li)安(an)全是國家能(neng)源安(an)全的(de)重要組(zu)成,儲能(neng)是保(bao)證電(dian)力(li)(li)安(an)全、低碳、高效供給(gei)的(de)重要技術(shu)(shu),是支撐新能(neng)源電(dian)力(li)(li)大規模發(fa)展的(de)重要技術(shu)(shu),也是未來智能(neng)電(dian)網(wang)框架內的(de)關(guan)鍵(jian)支撐技術(shu)(shu)。
能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)作為未來全球能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)發(fa)展方向,需要從根本上改變(bian)現在的(de)發(fa)、輸、變(bian)、配、用(yong)(yong)(yong)的(de)環節配置,這就決定了未來電力的(de)潮流控(kong)制、分布式電源(yuan)(yuan)及微網(wang)將廣泛應用(yong)(yong)(yong),儲能(neng)技術將是協調這些(xie)應用(yong)(yong)(yong)的(de)至關重要的(de)一環。
目前,我國儲能(neng)(neng)技(ji)術(shu)(shu)發(fa)展(zhan)落后于(yu)應用需求,業內人士認為,如果未(wei)來國家能(neng)(neng)夠(gou)從宏觀戰(zhan)略層面(mian)上(shang)制定(ding)儲能(neng)(neng)發(fa)展(zhan)規(gui)劃,加強對儲能(neng)(neng)技(ji)術(shu)(shu)研發(fa)與示范的(de)資(zi)金支(zhi)持力度,出臺(tai)利于(yu)儲能(neng)(neng)技(ji)術(shu)(shu)產業化的(de)激勵政策(ce)與機(ji)制,引(yin)導社(she)會(hui)資(zi)金向儲能(neng)(neng)產業傾斜,使得儲能(neng)(neng)項目投(tou)資(zi)能(neng)(neng)夠(gou)獲得回報,相信在未(wei)來,微電網及儲能(neng)(neng)應用將會(hui)迎來大規(gui)模的(de)快速(su)發(fa)展(zhan)時(shi)期。