详解电化学储能在发电侧的应用
新能源发电系统中储能系统的应用分析

新能源发电系统中储能系统的应用分析随着社会经济的发展和人们环保意识的增强,新能源发电系统的应用逐渐得到推广。
在新能源发电领域中,储能系统被视为解决能源瓶颈、提高新能源使用率的利器。
储能系统能够在新能源发电高峰时段将多余电能储存起来,在新能源发电低谷时段释放使之成为稳定可靠的能源供应系统,保证能量的平稳输出。
本文将从储能系统的类型、优缺点,以及在新能源发电系统中的应用进行分析。
一、储能系统的类型根据其实现原理和能量转换方式储能系统可分为电化学储能、电动机动能储能和电磁储能。
电化学储能是目前应用最广的储能方式。
常见的电化学储能系统包括蓄电池、超级电容器、氢氧燃料电池等。
电池储能系统具有能量密度高、寿命长、使用方便等优点,适用于低功率、长周期的应用环境。
超级电容器可以释放出巨大的电流,电池和超级电容器结合使用可以在高功率、短周期的应用环境中产生较好的效果。
燃料电池储能系统采用可再生能源直接制氢,然后将氢与氧反应产生电能,更加环保和高效。
电动机动能储能是通过电动机把机械能转化为电能储存,具有反应速度快、效率高、无污染等优点。
常见的电动机动力储能设备包括飞轮储能、压缩空气储能等。
电磁储能是通过电磁感应原理将电能转换为磁能存储,然后通过改变磁场使之恢复成电能,从而实现能量的转换。
电动机、电容式储能系统等均采用了电磁储能。
1. 优点(1)保证能量平稳输出:储能系统能够保证在新能源发电高峰时段将多余电能储存起来,在新能源发电低谷时段释放使之成为稳定可靠的能源供应系统,保证能量的平稳输出。
(2)提高新能源使用率:利用储能系统将新能源和传统能源有机结合,可以实现资源利用的高效化和能源的可持续利用,提高新能源使用率。
(3)促进电网建设:储能系统能够增加电网容量、提高电网稳定性,减少电网建设成本。
特别是在偏远地区或是山区,由于电网投资高、维护困难,使用储能系统解决电网不稳定的问题也是一个非常好的解决方案。
(4)加速新能源发展:储能系统在新能源领域中的应用,能够加速新能源的发展,为产业链的建设提供更好的支持,也是新能源产业链发展的重要环节之一。
电化学储能技术在新能源方面的应用研究

电化学储能技术在新能源方面的应用研究电化学储能技术是指在化学反应的过程中储存和释放能量的技术,其中最为常见的就是电池。
随着新能源的发展,电化学储能技术得到了越来越广泛的应用。
本文将着重探讨电化学储能技术在新能源方面的应用,从理论原理到实际应用的可行性进行深入分析。
一、新能源背景下电化学储能技术的应用新能源是指相对传统的化石能源而言,具有清洁、可再生、环保、低碳的特点的能源,如太阳能、风能、水能等。
这些新能源的特点是能源转型的必然趋势。
而电化学储能技术的应用也得益于新能源的发展,因为新能源的输出是不稳定的,而电化学储能技术可以解决这类问题,为新能源的稳定运行提供了保障。
二、电化学储能技术原理电化学储能技术是利用电极材料之间的电化学反应将能量储存起来,在需要的时候又能够释放出来。
电化学储能技术有多种形式,其中最为常见的是电池。
电池中有两种物质:正极和负极。
正极中的化学物质在化学反应中失去电子,称为氧化剂;负极中的化学物质在化学反应中获得电子,称为还原剂。
正极和负极之间的电子通过外部电路流动,形成电流,实现能量的转换和储存。
而不同类型的电池之间的原理和反应过程也不尽相同。
三、电化学储能技术在新能源领域中的应用(一)光伏电池组储能系统光伏电池组储能系统是指将太阳能电池板发出的电能存储在电池组中,以保证夜晚、雨天等时间段仍能够供应电能的系统。
该系统的电化学储能主要是利用铅酸电池和锂电池进行储存。
(二)风电场储能系统风电场储能系统是指将风能转化为电能,将电能通过电池组等方式储存,以保证能够稳定供应电能。
该系统常用的储能电池为钠硫电池和钙钛矿电池。
(三)电动汽车储能系统电动汽车储能系统是指将电动汽车行驶中产生的动能或回收的电能储存在电池中,以供车辆运行或供电其他设备。
该系统常用的储能电池为锂离子电池和镍氢电池。
四、总结和展望电化学储能技术作为新能源领域中的重要支撑技术,得到了越来越广泛的应用和研究。
但随着应用场景的不断延伸和需求的不断增加,电化学储能技术仍有很大的发展空间和挑战。
电化学储能技术发展与应用

电化学储能技术发展与应用电化学储能技术是指利用电化学反应储存电能的一类技术,它可以将电能转化为化学能或其他形式储存起来,当需要使用电能时再将存储的能量转化为电能来供应负载。
该技术在电池、超级电容器、燃料电池等领域得到了广泛应用,在能源存储、电动汽车、智能电网等方面具有重要意义。
本文将从电化学储能技术的发展历程、技术原理及应用实例三个方面进行阐述。
一、电化学储能技术的发展历程早在19世纪初,人们就开始尝试利用电化学反应储存能量。
在1800年,意大利科学家伏打发现封装于两个金属板之间的盐水会产生电势差,因此他发明了第一块电池,这也标志着电化学储能技术的开端。
20世纪初,Nickel-cadmium电池、Nickel-iron电池和Lead-acid电池等一系列电池技术逐渐成熟,得以广泛应用于动力电池、通讯电池等领域。
随着新材料、新技术的不断涌现,电化学储能技术也得到了快速的发展。
1980年代,石墨锂离子电池作为第一代锂离子电池被发明出来并应用于移动电源、电动工具等领域,凭借其高能量密度、长寿命、低自放电等特点,被广泛认可。
随后,高能量密度锂空气电池、高功率密度超级电容器、高效率燃料电池等技术也相继问世。
这些技术的发展不仅促进了电子设备和电动汽车的快速发展,也推动了智能电网的建设和再生能源的利用。
二、电化学储能技术的技术原理电化学储能技术的核心是通过电化学反应将电能转化为化学能,然后储存起来。
在储存过程中,化学能可以以电能的形式进行输出。
常见的电化学储能技术主要包括电池、超级电容器和燃料电池三种。
1. 电池电池是最常见的电化学储能技术之一,其主要原理是通过充电将一些化学次级物转化为高能量的化学物,在输出电能时再将其转化为低能的物质。
电池一般由正极、负极和电解质三部分组成,正极可以是金属氧化物、金属钠等材料,负极可以是金属、碳材料等,而电解质则通常是液态或是固态的电解质溶液。
2. 超级电容器超级电容器是另一种常见的电化学储能技术,其与传统电池不同的是,其电极内的储能实质是电荷的分布,而不是化学反应。
电化学储能在新能源发电侧的应用

电化学储能在新能源发电侧的应用发布时间:2023-01-06T03:44:33.098Z 来源:《福光技术》2022年24期作者:易庚李静雅[导读] 电化学储能电池的应用形式较多,在实际应用时,需要根据需求来选择。
目前,应用最多的是铅酸电池和锂离子电池,在可再生能源并网储能领域,通常会优先应用锂离子电池。
国网新疆电力有限公司经济技术研究院新疆乌鲁木齐 830000摘要:目前,我国新能源发电技术的水平相对较低,对光能、风能等自然能源的利用还无法形成有效的控制,还无法进行大规模的并网。
通过储能技术的应用,可以在新能源发电侧实现电能时间或空间的转移,利用新能源进行发电,在缓解能源压力的同时,也有利于环境的保护。
关键词:电化学储能;新能源;发电侧;储能电池一、电化学储能技术概述1.1 电化学储能电池电化学储能电池的应用形式较多,在实际应用时,需要根据需求来选择。
目前,应用最多的是铅酸电池和锂离子电池,在可再生能源并网储能领域,通常会优先应用锂离子电池。
锂离子电池的种类也有很多,主流锂离子电池包括磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池、镍钴锰酸锂电池、钛酸锂电池等类型。
其中,磷酸铁锂电池的优势在于具有稳定的结构,以及很好的高温循环性能,但是这种电池技术也有劣势,其不容易实现规模化生产,而且生产过程中对技术的要求较高。
锰酸锂电池的劣势较多,其在充电和放电的过程中,结构容易发生变化,而且在高温下,电池容量会呈现出明显的衰减趋势。
钴酸锂电池不被广泛使用的原因在于其在过充电的状态下具有较大的危险性。
在发电侧除了会广泛应用锂离子电池,有时也会应用液流电池和钠硫电池。
不过,钠硫电池会产生强烈的放热反应,不仅缺乏经济性,还具有一定的危险性,因此在电力储能过程中不会被广泛应用。
液流电池有很多种类型,如锌-氧液流电池、全钒氧化还原液流电池等。
相比于其他类型的电化学储能电池,液流电池的安全性优势非常明显,而且使用寿命足够持久,非常适合应用在电力调峰的场景中。
新能源发电侧储能技术应用分析

新能源发电侧储能技术应用分析摘要:近年来,随着能源革命的深入,新能源开发规模依然在不断产生扩大趋势,而由于我国新能源使用规模居世界前列。
所以对于新能源侧储能技术来说乃是新能源装机容量的关键技术支撑,同时还能够有效提高电网运行的安全性、稳定性和灵活性。
因此,本文通过重点对于新能源侧储能技术的发展和应用进行深入分析,并探讨其在新能源、微电网等领域的应用,以期对未来的研究工作有所帮助。
关键词:新能源;发电;储能技术;1.新能源发电侧储能技术的类型及应用现状1.1发展现状自2021年上半年数据便可看出,我国已然有13个省份发布了新储能技术相关政策,并以此为契机大力支持新储能建设发展,同时通过认真分析评估了储能装机容量和储能时间,从而提出具体的技术发展模式。
以某省规定为例,光伏发电系统实际运行系统的存储容量必须大于5%,存储时间必须超过1小时。
而在出具相关规定内容的过程之中,也在积极推动新能源技术的发展。
并将“光伏+储能”项目作为重点项目而不断展开。
另外,他们也在积极推进风力发电等应用,从而为未来储能系统的管理和调峰风电系统的整体优化升级奠定坚实基础。
目前我国新能源+储能项目招标规模越来越大,其新能源技术逐步亦在不断走向标准化。
因此,则需要在全国建立更科学可靠的控制方法,以确保其运行的有效性。
1.3应用优势而根据全球储能系统的运行情况出发,便能够得出全球储能容量已达到740GW的具体数据。
起初,钠硫电池约占45%,其余储能电池占55%,锂离子电池占33%。
而近年来,随着国内外储能技术的不断深入,我国开始不断建设锂离子储能电站,因此其消费量也在不断增长。
所以在功率表的放电时间方面,由于电化学储能技术尚未达到GW的水平,所以便通常需要5-6小时的放电,而钠硫电池的放电时间相对较长,可以满足高容量的放电要求。
从电池的工作效率和循环寿命来看,锂、钠硫和铅酸电池的应用比例最高;在生产成本方面,钠硫电池具有更高的循环寿命和更低的价格。
储能在电力系统中的应用

山西
借助储能技术促进可再生能源并网、存储弃光/风量。在超发时段通过充电实行消峰,降低对外输出能力,出力较小时段通过放电实现填谷
我国首个单体最大储能电站——330千伏新鲁多能互补储能电站并网投运
通过储能联合火电机组提供调频辅助服务,可以有效改善火电机组的调频性能,降低机组被考核风险,增加电厂调频收益
新增投运914.1MW
中国装机389.8MW
新增投运121MW
2
储能技术应用
01
02
03
电源侧
平滑出力波动、跟踪调度计划指令、提升新能源消纳水平以及联合调频辅助服务等。其中,储能与火电机组捆绑参与调频服务,可实现快速响应调度指令,对于提高电网调节速率、响应时间等有一定促进作用。
电网侧
提高电力系统安全稳定运行水平,在调峰调频、系统备用、改善电能质量以及缓解高峰负荷供电压力、延缓输配电设施升级扩容
4
总结与展望
火电
增加机组运行的灵活性,快速响应调度指令通过辅助市场服务,获得一定的收益
新能源
有效地缓解波动情况,增加新能源利用率提高功率预测水平
总结与展望
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睿能世纪开发的京玉电厂和阳光电厂的储能调频项目,以及科陆电子参与的同达电厂储能调频项目
不同省份在电源结构、用电负荷、电价结构、资源分布等方面不同,各地布局储能项目的侧重方向也不同
3
储能电站的辅助服务
储能电站
自动发电控制(AGC)
调峰
无功调节
备用
辅助服务
储能电站的辅助服务
开展了中部地区首个大规模电网侧储能项目,在促进风电、太阳能发电并网,调频辅助服务、电网调峰、延缓输配侧投资等领域发挥作用
2018年12月29日河南电网100兆瓦电池储能示范工程16座电池储能电站全部建成投运
电化学储能应用场景

电化学储能应用场景
电化学储能的应用场景主要涵盖了电力系统中的发电侧、输配电测和用户侧以及由5G基站建设带动的通信储能应用。
在电力系统领域,电化学储能的主要应用包括:
1. 对可再生能源的储能需求:随着可再生能源的普及,如何储存和管理这些能源成为一个重要的问题。
电化学储能系统可以帮助解决这个问题,它们可以储存太阳能和风能等不稳定的能源,并在需要时进行释放,提高能源的稳定性和利用效率。
2. 提升电网调峰调频能力:电化学储能系统可以帮助电网在用电高峰期和低谷期之间进行调节,减轻电网的压力。
它们可以在用电低谷期储存电力,然后在用电高峰期释放电力,保证电网的稳定运行。
在通信储能领域,电化学储能的主要应用包括:
1. 通信基站备用电源:随着5G网络的发展,通信基站的能源需求也在不断增加。
电化学储能系统可以作为备用电源,保证通信基站的稳定运行。
此外,随着电动汽车的普及,电化学储能系统在电动汽车充电桩方面也具有广泛的应用前景。
新能源发电侧储能技术应用分析_2

新能源发电侧储能技术应用分析发布时间:2021-11-11T06:12:13.387Z 来源:《当代电力文化》2021年6月17期作者:刘阳[导读] 电网结构大致可分为电源侧、电网侧、用户侧三类,电网侧、用户侧储能示弱格局下,新能源发电侧储能在政策支持下,逐渐进入新能源企业投资决策视野刘阳黑龙江省林业设计研究院黑龙江 150080摘要:电网结构大致可分为电源侧、电网侧、用户侧三类,电网侧、用户侧储能示弱格局下,新能源发电侧储能在政策支持下,逐渐进入新能源企业投资决策视野。
电力企业将储能技术视为缓解调峰压力、降低输变电损耗、保证电网安全的重要工具,资源省份也将储能作为撬动投资的重要载体。
本文主要围绕新能源发电侧储能技术应用展开详细分析。
关键词:新能源发电;侧储能技术;应用分析引言储能技术在光伏发电系统还存在诸多不可预测的风险,致使光伏发电系统的运行安全得不到保证。
因此,相关部门应不断树立自主创新的工作意识,完善并改进光伏发电系统的运行缺陷,确保光伏发电并网系统的技术管理水平稳步提高。
1我国新能源发电侧储能发展现状根据我国新能源发电侧储能发展情况来看,其并非是新鲜事物,青海省发改委《2017年度风电开发建设方案》中提出,2017年43个风电开发建设方案需按建设规模10%配套建设储电装置,储电设施总规模0.33GW;2019年新疆、山东、西藏、江苏等省(区)陆续出台政策,鼓励建设相关储能设施,2020年各省政策将储能作为新能源项目的标配,具体如下:①2020年上半年,全国共计12个省(区)(新疆、内蒙古、江西、安徽、湖南、湖北、河南、吉林、辽宁、山西、山东、青海)发布了相关政策,鼓励新能源发电侧储能建设与发展;②部分省(区)针对储能装机规模、储能时长等提出明确要求,如:内蒙古要求光伏电站储能容量不低于5%、储能时长超过1h,湖北要求风储项目配备的储能容量不得低于风电项目配置容量的10%,山东明确储能配置规模按项目装机规模20%考虑,储能时间2h;③部分省(区)明确优先支持的新能源储能项目类型,内蒙古提出优先支持光伏+储能项目建设,湖北优先支持风储一体化、风光互补项目,优先配置风储项目,辽宁优先考虑附带储能设施、有利于调峰的风电项目。
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详解电化学储能在发电侧的应用随着国家环境保护力度的不断加强,新能源发电装机占比逐渐攀升,我国能源结构正在逐步转型。
储能系统因其响应速率快、调节精度高等特点,成为能源行业中提升电能品质和促进新能源消纳的重要支撑手段,受到越来越多的重视。
并且由于储能技术的进步、产品质量的提高及成本的不断降低,储能技术已具备商业化运营的条件,尤其是多种电化学储能技术的发展逐步扩展了储能的应用领域。
除了技术的进步,国家政策法规的颁布、电力市场改革的不断深化,也促进了电化学储能技术的应用推广。
本文从数据的角度概要分析了储能在全球电力行业中的应用现状,对国内电化学储能产业政策和标准的发展进行了总结,并介绍了电化学储能的种类、技术路线以及系统集成关键技术。
除此之外,针对发电侧,重点从功能、政策和应用项目等方面论述了电化学储能技术在大规模新能源并网、辅助服务及微电网等有商业价值的应用场景。
最后对电化学储能技术在未来能源系统中的前景和发展趋势做了展望,并在促进储能商业化运营及推广方面对储能企业提出了发展建议。
目前,我国电力生产和消费总量均已居世界前列,且保持高速增长的趋势。
国家统计局发布的数据显示,2018年1~12月份,全国规模以上发电企业累计完成发电量67914 kW·h,同比增长6.8%,全国全社会用电量68449 kW·h,同比增长8.5%。
而在电能供给和利用方面我国却还存在结构不合理、综合利用效率较低、新能源渗透率较低、电力安全水平亟待提升等问题[1],因此如何保障经济发展中电力生产与供应的安全,同时又实现节能减排与环境保护,是我国电力行业发展的重大战略任务。
近年来飞速发展的储能技术为解决以上问题提供了可行性。
储能成本和性能的改进、全球可再生能源运动带来的电网现代化与智能化,以及电力市场改革带来的净电量结算政策的淘汰、参与电力批发市场、财政激励、FIT(太阳能发电上网电价补贴政策)等因素的驱动,使得储能在全球掀起了一场发展热潮。
储能使电能具备时间空间转移能力,对于保障电网安全、改善电能质量、提高可再生能源比例、提高能源利用效率具有重要意义。
基于储能在电力行业的重要作用,各类储能项目在全球范围内持续落地,累计装机容量节节攀升。
据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计,截至2018年底,全球已投运储能项目累计装机规模为181.0 GW,同比增长3.2%[2,3]。
电化学储能装机为6.6254 GW,同比增长126.4%,占比为3.7%,较上一年增长2.0个百分点。
各类储能具体占比如图1所示。
目前,中国已投运储能项目装机规模31.3 GW,占全球市场的17.3%。
其中,电化学储能是除抽水蓄能外装机规模最大的储能形式[4],累计1072.7 MW。
同时,电化学储能也是目前各类储能应用中,除抽水蓄能之外应用最广泛、技术发展最快、产业基础最好的储能技术。
以锂离子电池、铅酸电池、液流电池为主导的电化学储能不仅在电池本体技术和系统集成技术层面取得了重大突破,并且在发电领域的场景应用范围也实现了重要扩展。
因此本文主要针对电化学储能相关政策、技术及其应用予以阐述。
1 电化学储能产业政策及标准现状2018年被业内较多人士称为电化学储能发展的元年,电化学储能多项政策的颁布促进了项目的落地和推广,而越来越多项目的建设反过来推动了政策的不断细化。
然而电化学储能产业的技术标准和体系却相对发展缓慢,这对于电化学储能的发展带来了一定的延滞。
1.1 多项利好政策的颁布电化学储能技术的进步推动了产业应用,为了保障电化学储能产业健康发展,截至目前,国家与地方相继发布涉及储能的政策、规划、指导意见等文件近50项,电力辅助服务相关政策30余项,微电网相关政策近20项,其中电化学储能相关政策占据了较大比例。
这些政策的颁布,有利于优化储能产业发展结构,大大推动储能产业更好更快发展。
2019年以来,电化学储能产业政策仍旧持续出台。
1月30日南方电网公司《关于促进电化学储能发展的指导意见》(征求意见稿)指出了南方电网发展电化学储能的四项重点任务:深化电化学储能影响研究、推动技术应用、规范并网管理、引领产业发展。
2月18日国家电网《关于促进电化学储能健康有序发展的指导意见》要求在规范电化学储能接入系统和管控、深化电化学储能关键技术研究和标准系统建设、加强信息管理及平台规划等方面,推进电源侧、电网侧和客户侧电化学储能成长。
上述指导意见对推动电化学储能技术在电力领域的应用具有重要意义。
在这些政策的推动下,截止目前,电化学储能调峰、调频项目已有数十个投运或在建。
1.2 标准和体系的缺乏相比于国家及地方在电化学储能产业应用方面政策的出台速度和数量,行业内相关技术标准和检测认证体系的发布速度却略显滞后,截止2019年3月,电化学储能行业的国家标准不足20项。
在电化学储能技术层面,从设备到系统的各项性能指标缺乏明确限定,系统在不同场景中的应用策略缺乏针对性研究。
在电化学储能安全层面,在已经投运的电化学储能电站项目中,在2017年8月至2019年2月仅一年半的时间内,韩国就已经发生火灾事故达到21起之多,国内无论是发电侧、用户侧或是电网侧也都有火灾安全事故发生。
目前行业内从电化学储能设备的生产、安装、运输、系统集成、功能验证以及后期的运行维护等,都急需相关标准和认证体系的颁布,为电化学储能项目的良好发展提供安全保障。
2 电化学储能应用技术概述电化学储能并不是一项新兴的技术,但是电化学储能产业却是一个亟待发展的领域。
本部分着重对电化学储能技术本体技术及系统集成关键技术及进行论述。
2.1 电化学储能电池本体技术电化学储能电池的分类较多,特点都不尽相同,主要的技术指标有:比能量、功率密度、电池效率、系统寿命、全生命周期的成本及收益、安全和环境等方面。
电化学储能电池中以锂离子电池的装机规模为最大,尤其是2018年,大批电网侧、发电侧电化学储能项目陆续建成并投运[5]。
锂离子电池的成本逐年降低是造成这种现象的主要因素,CNESA统计预测,到2020年,锂离子电池成本将会降至1000~1500元/(kW·h),电化学储能电池今后必将成为锂离子电池应用方向的主题。
锂离子电池的细分种类也较多,常用锂离子电池技术指标的详细对比如表1所示,新型锂离子电池如表2所示。
表1常用锂离子电池技术对比Table 1Common lithium-ion battery technology comparison表2新型锂离子电池Table 2New lithium ion battery除锂离子电池之外,液流电池、铅酸电池也是应用较为广泛的电池类型。
液流电池种类较多,包含全钒氧化还原液流电池、锌-溴液流电池、多硫化钠-溴液流储能电池、钒-多卤化物液流电池、铁-铬液流电池、锰-钒液流电池、铈-钒液流电池、单液流铅酸与锌-溴液流电池、锕系元素液流电池等[9]。
国内发展势头良好,国家能源集团在该领域也逐渐发力,其产品千瓦级液流电池功率密度超过500 mW/cm2,高于同级别传统液流电池2~3倍。
我国铅酸蓄电池行业发展较为成熟,主要实行以销定产的运营模式,但供需缺口始终不平衡,需求大于供给,缺口持续扩大。
而钠流电池在国内商业化发展较国外例如美国和日本来说相对滞后,目前仅有示范应用项目。
其他化学电池如表3所示。
表3其他化学电池Table 3Other chemical batteries2.2 电化学储能系统关键集成技术为实现电化学储能系统的落地应用,除电池本体技术外,电化学储能系统集成技术尤为重要,例如电池本身充放电效率若为95%,系统集成后的实际应用中,效率会受到集成方式的影响而降低。
电化学储能系统集成关键技术主要包括电化学储能变流器系统技术(power conversion system,PCS)、电池管理系统技术(battery management system,BMS)及能量管理系统技术(energy management system,EMS)等[12]。
电化学储能系统拓扑如图2所示。
图1全球已投运储能项目装机分布Fig.1Global installed capacity of installed energy storage projects图2电池储能系统拓扑Fig.2Topology of energy storage system(1)电化学储能变流器系统PCSPCS是储能与交流电网连接的枢纽[13]。
目前市面上PCS的规模从几kW到几MW均有成熟产品,只是不同的规模等级应用的场景有所区别:户用型基本在几十kW下,工商业用户型基本在几十kW至几百kW之间,而在电网应用领域PCS的规模将达到MW级。
大功率大容量电化学储能PCS的研究是当前电化学储能应用的热门[14]。
(2)电池管理系统BMSBMS贯穿了电化学储能电池本体与应用端[15]。
除了电池剩余电量SOC的准确计算与应用研究之外,基于大数据平台,开展针对电池应用过程中的健康诊断、能效分析、故障预警等综合服务研究也是当前的热点。
(3)能量管理系统EMSEMS是能量与信息管理的融合[16]。
针对电力辅助服务领域、大规模新能源并网领域、峰谷差套利等应用场景,充分考虑系统寿命和安全性,研究基于收益最大化的电化学储能系统充放电运行控制策略是目前EMS研究的热点。
3 电化学储能在发电侧的应用方向电化学储能的应用分为能量型应用和功率型应用。
能量型应用要求较长的放电时间,对响应时间要求不高。
而功率型应用要求有快速响应能力,对放电时间要求不高。
电化学储能技术在电力领域中的应用分为发电侧、输配侧、用户侧三个方向。
随着电力市场的不断开展以及储能技术在应用模式上的不断创新,三个方向界限也逐渐模糊。
针对发电侧应用领域,概括起来,电化学储能系统的应用主要包括三个方向,分别为大规模新能源并网、电力辅助服务以及微电网。
3.1 大规模新能源并网领域近年来,我国电力产业逐步向低碳方向发展,新能源发电得到了长足的发展,风电、光伏穿透率不断攀升。
在三北地区一些省份,新能源发电装机容量已经达到了100%当地用电负荷。
但是,由于新能源的波动性对电网的安全稳定产生了不可忽视的影响。
同时《风电场接入电力系统技术规定》以及部分地区的两个细则都对新能源的并网指标提出了严格要求,达不到要求就面临考核,影响经济效益。
此外,为弥补新能源MPPT模式带来的问题而加装的集中式无功补偿装置,给新能源的投资运行带来了挑战。
因此摸索电化学储能与新能源发电经济、有效、共赢的结合模式是当前的研究热点。
电化学储能在新能源领域既有功率型也有能量型应用,这是由新能源发电的波动(频率波动、出力波动等)从数秒到数小时之间造成的。
在实际工程项目的应用中针对光伏以能量型应用为主,对风电以功率型应用为主。