Din perspectiva întregului sistem de alimentare, scenariile de aplicare a stocării de energie pot fi împărțite în trei scenarii: stocarea de energie pe partea de generare, stocarea de energie pe partea de transmisie și distribuție și stocarea de energie pe partea utilizatorului. În aplicații practice, este necesar să se analizeze tehnologiile de stocare a energiei în funcție de cerințele din diverse scenarii pentru a găsi cea mai potrivită tehnologie de stocare a energiei. Această lucrare se concentrează pe analiza a trei scenarii majore de aplicare de stocare a energiei.
Din perspectiva întregului sistem de alimentare, scenariile de aplicare a stocării de energie pot fi împărțite în trei scenarii: stocarea de energie pe partea de generare, stocarea de energie pe partea de transmisie și distribuție și stocarea de energie pe partea utilizatorului. Aceste trei scenarii pot fi împărțite în cererea de energie și cererea de energie din perspectiva rețelei electrice. Cerințele de tip energetic necesită, în general, un timp de descărcare mai lung (cum ar fi schimbarea timpului energetic), dar nu necesită un timp de răspuns mare. În schimb, cerințele de tip electric necesită, în general, capacități de răspuns rapid, dar, în general, timpul de descărcare nu este lung (cum ar fi modularea frecvenței sistemului). În aplicații practice, este necesar să se analizeze tehnologiile de stocare a energiei în funcție de cerințele din diverse scenarii pentru a găsi cea mai potrivită tehnologie de stocare a energiei. Această lucrare se concentrează pe analiza a trei scenarii majore de aplicare de stocare a energiei.
1. Partea generației de energie
Din perspectiva părții de generare a energiei electrice, terminalul de cerere pentru stocarea de energie este centrala electrică. Datorită impacturilor diferite ale diferitelor surse de energie asupra rețelei și a nepotrivirii dinamice dintre generarea de energie electrică și consumul de energie cauzată de partea imprevizibilă de sarcină, există multe tipuri de scenarii de cerere pentru stocarea de energie pe partea de generare a energiei, inclusiv schimbarea timpului energetic , unități de capacitate, urmărirea încărcăturii, șase tipuri de scenarii, inclusiv reglarea frecvenței sistemului, capacitatea de rezervă și energia regenerabilă conectată la rețea.
schimb de timp energetic
Schimbarea timpului energetic este de a realiza bărbieritul de vârf și umplerea văii de încărcare a energiei prin depozitarea energiei, adică centrala electrică încărcă bateria în perioada de încărcare redusă a energiei electrice și eliberează energia stocată în perioada maximă de încărcare a energiei electrice. În plus, stocarea eoliană abandonată și puterea fotovoltaică a energiei regenerabile și apoi mutarea acesteia în alte perioade pentru conexiunea la rețea este, de asemenea, schimbarea timpului energetic. Schimbarea timpului energetic este o aplicație tipică bazată pe energie. Nu are cerințe stricte cu privire la momentul încărcării și descărcării, iar cerințele de putere pentru încărcare și descărcare sunt relativ largi. Cu toate acestea, aplicarea capacității de schimbare a timpului este cauzată de încărcarea de energie a utilizatorului și de caracteristicile generarii de energie regenerabilă. Frecvența este relativ mare, de peste 300 de ori pe an.
Unitatea de capacitate
Datorită diferenței de încărcare a energiei electrice în diferite perioade de timp, unitățile de energie pe cărbune trebuie să își asume capacități de rasare maximă, astfel încât o anumită cantitate de capacitate de generare unitățile de la atingerea puterii complete și afectează economia funcționării unității. sex. Depozitarea energiei poate fi utilizată pentru a se încărca atunci când sarcina de energie electrică este scăzută și pentru a se descărca atunci când consumul de energie electrică atinge creșterea vârfului de sarcină. Utilizați efectul de substituție al sistemului de stocare a energiei pentru eliberarea unității de capacitate pe cărbune, îmbunătățind astfel rata de utilizare a unității de energie termică și creșterea economiei sale. Unitatea de capacitate este o aplicație tipică bazată pe energie. Nu are cerințe stricte cu privire la timpul de încărcare și descărcare și are cerințe relativ largi privind puterea de încărcare și descărcare. Cu toate acestea, datorită încărcăturii de energie a utilizatorului și a caracteristicilor de generare a energiei energiei regenerabile, frecvența de aplicare a capacității este schimbată în timp. Relativ ridicat, de aproximativ 200 de ori pe an.
Încărcare următoare
Urmărirea sarcinii este un serviciu auxiliar care se ajustează dinamic pentru a obține un echilibru în timp real pentru sarcini cu schimbare lentă, care se schimbă continuu. Schimbarea lentă și schimbarea continuă a sarcinilor pot fi împărțite în sarcini de bază și încărcături de rampare în funcție de condițiile reale ale funcționării generatorului. Urmărirea sarcinii este utilizată în principal pentru încărcările de rampă, adică prin reglarea producției, rata de rampă a unităților de energie tradiționale poate fi redusă pe cât posibil. , permițându -i să se tranziționeze cât mai lin la nivelul de instrucțiuni de planificare. În comparație cu unitatea de capacitate, sarcina următoare are cerințe mai mari la timpul de răspuns la descărcare, iar timpul de răspuns este necesar să fie la nivel minut.
Sistem FM
Modificările de frecvență vor afecta funcționarea și durata de viață sigură și eficientă a generarii de energie electrică și a echipamentelor electrice, astfel încât reglarea frecvenței este foarte importantă. În structura energetică tradițională, dezechilibrul energetic pe termen scurt al rețelei electrice este reglementat de unități tradiționale (în principal puterea termică și hidroenergetul din țara mea), răspunzând la semnalele AGC. Odată cu integrarea noii energie în rețea, volatilitatea și aleatoriu a vântului și a vântului au agravat dezechilibrul energetic al rețelei de energie într -o perioadă scurtă de timp. Datorită vitezei de modulare a frecvenței lente a surselor de energie tradiționale (în special puterii termice), acestea rămân în urmă în a răspunde la instrucțiunile de expediere a rețelei. Uneori, se vor produce misoperații, cum ar fi ajustarea inversă, astfel încât cererea nou adăugată nu poate fi îndeplinită. În comparație, stocarea de energie (în special stocarea electrochimică a energiei) are o viteză de modulare a frecvenței rapide, iar bateria poate comuta flexibil între stările de încărcare și descărcare, ceea ce o face o resursă de modulare a frecvenței foarte bună.
În comparație cu urmărirea sarcinii, perioada de modificare a componentei de încărcare a modulării frecvenței sistemului este la nivelul minutelor și secundelor, ceea ce necesită o viteză de răspuns mai mare (în general la nivelul secundelor), iar metoda de reglare a componentei de încărcare este în general în general Agc. Cu toate acestea, modularea frecvenței sistemului este o aplicație tipică de tip electric, care necesită încărcare rapidă și descărcare într-o perioadă scurtă de timp. Atunci când utilizați stocarea electrochimică a energiei, este necesară o rată mare de încărcare-descărcare, astfel încât va reduce durata de viață a unor tipuri de baterii, afectând astfel alte tipuri de baterii. economie.
Capacitate de rezervă
Capacitatea de rezervă se referă la rezerva de energie activă rezervată pentru asigurarea calității energiei electrice și a funcționării sigure și stabile a sistemului în caz de urgență, pe lângă faptul că satisface cererea de încărcare preconizată. În general, capacitatea de rezervă trebuie să fie de 15-20% din capacitatea normală de alimentare a sistemului, iar valoarea minimă ar trebui să fie egală cu capacitatea unității cu cea mai mare capacitate instalată unică în sistem. Deoarece capacitatea de rezervă este destinată situațiilor de urgență, frecvența de exploatare anuală este în general scăzută. Dacă bateria este utilizată doar pentru serviciul de capacitate de rezervă, economia nu poate fi garantată. Prin urmare, este necesar să -l comparați cu costul capacității de rezervă existente pentru a determina costul real. Efectul de substituție.
Conexiunea grilă a energiei regenerabile
Datorită randomității și caracteristicilor intermitente ale energiei eoliene și a generarii de energie fotovoltaică, calitatea puterii lor este mai rea decât cea a surselor de energie tradiționale. Deoarece fluctuațiile de generare a energiei regenerabile (fluctuații de frecvență, fluctuații de ieșire etc.) variază de la secunde până la ore, aplicațiile de tip electric existente au, de asemenea, aplicații energetice, care pot fi, în general, împărțite în trei tipuri: timp de energie regenerabilă pentru energie în timp -Shifting, solidificarea capacității de generare a energiei regenerabile și netezirea producției de energie regenerabilă. De exemplu, pentru a rezolva problema abandonului luminii în generarea de energie fotovoltaică, este necesar să se păstreze energia electrică rămasă generată în timpul zilei pentru descărcare noaptea, care aparține deplasării timpului energetic al energiei regenerabile. Pentru energia eoliană, datorită imprevizibilității energiei eoliene, producția de energie eoliană fluctuează foarte mult și trebuie netezită, astfel încât este utilizată în principal în aplicațiile de tip electric.
2. Partea grilei
Aplicarea stocării de energie pe partea rețelei este în principal trei tipuri: ameliorarea congestiei de rezistență la transmisie și distribuție, întârzierea expansiunii echipamentelor de transmisie și distribuție a energiei și susținerea puterii reactive. este efectul de substituție.
Atenuarea congestiei de transmisie și rezistență la distribuție
Congestia liniei înseamnă că sarcina de linie depășește capacitatea de linie. Sistemul de stocare a energiei este instalat în amonte de linie. Când linia este blocată, energia electrică care nu poate fi livrată poate fi stocată în dispozitivul de stocare a energiei. Descărcare de linie. În general, pentru sistemele de stocare a energiei, timpul de descărcare trebuie să fie la nivel de oră, iar numărul de operații este de aproximativ 50 până la 100 de ori. Aparține aplicațiilor bazate pe energie și are anumite cerințe pentru timpul de răspuns, ceea ce trebuie să răspundă la nivel minut.
Întârzie extinderea echipamentelor de transmisie și distribuție de energie
Costul planificării tradiționale a rețelei sau modernizării și extinderii rețelei este foarte mare. În sistemul de transmisie și distribuție a energiei electrice în care sarcina este aproape de capacitatea echipamentului, dacă alimentarea cu sarcină poate fi satisfăcută de cele mai multe ori într -un an, iar capacitatea este mai mică decât sarcina numai în anumite perioade de vârf, sistemul de stocare a energiei poate fi utilizat pentru a trece capacitatea instalată mai mică. Capacitatea poate îmbunătăți în mod eficient transmisia și capacitatea de distribuție a puterii rețelei, întârzind astfel costul noilor instalații de transmisie și distribuție a energiei și prelungirea duratei de viață a echipamentelor existente. Comparativ cu ușurarea congestiei de transmisie și rezistență la distribuție, întârzierea extinderii echipamentelor de transmisie și distribuție a puterii are o frecvență mai mică de funcționare. Având în vedere îmbătrânirea bateriei, costul variabil efectiv este mai mare, astfel încât cerințele mai mari sunt prezentate pentru economia bateriilor.
Suport reactiv
Suportul de putere reactivă se referă la reglarea tensiunii de transmisie prin injectarea sau absorbția puterii reactive pe liniile de transmisie și distribuție. Puterea reactivă insuficientă sau în exces va provoca fluctuații de tensiune a rețelei, va afecta calitatea puterii și chiar deteriorarea echipamentelor electrice. Cu asistența invertoarelor dinamice, a echipamentelor de comunicare și control, bateria poate regla tensiunea liniei de transmisie și distribuție prin reglarea puterii reactive a producției sale. Suportul de putere reactiv este o aplicație de putere tipică cu un timp de descărcare relativ scurt, dar o frecvență ridicată de funcționare.
3. Partea utilizatorului
Partea utilizatorului este terminalul consumului de energie electrică, iar utilizatorul este consumatorul și utilizatorul de energie electrică. Costul și venitul de generare și transmisie și distribuție a energiei electrice sunt exprimate sub formă de preț a energiei electrice, care este transformată în costul utilizatorului. Prin urmare, nivelul de preț al energiei electrice va afecta cererea utilizatorului. .
Gestionarea prețurilor electrice în timp de utilizare a utilizatorului
Sectorul energetic împarte 24 de ore pe zi în mai multe perioade de timp, cum ar fi vârful, plat și scăzut, și stabilește niveluri diferite de prețuri ale energiei electrice pentru fiecare perioadă de timp, care este prețul de energie electrică în timp. Gestionarea prețurilor de energie electrică în timp de utilizare este similară cu schimbarea timpului de energie, singura diferență este că gestionarea prețurilor de energie electrică în timp de utilizare se bazează pe sistemul de prețuri electrice în timp de utilizare pentru a ajusta sarcina de energie, în timp ce energia Schimbarea timpului este de a regla generarea de energie în funcție de curba de încărcare a puterii.
Gestionarea taxelor de capacitate
Țara mea implementează un sistem de prețuri electrice în două părți pentru întreprinderile industriale mari din sectorul alimentării cu energie electrică: prețul energiei electrice se referă la prețul energiei electrice percepute în funcție de tranzacția reală, iar prețul de energie electrică capacitate depinde în principal de cea mai mare valoare a utilizatorului consumul de energie. Gestionarea costurilor de capacitate se referă la reducerea costului capacității prin reducerea consumului maxim de energie electrică, fără a afecta producția normală. Utilizatorii pot utiliza sistemul de stocare a energiei pentru a stoca energie în perioada de consum redus de energie și pot descărca sarcina în perioada de vârf, reducând astfel sarcina generală și atingând scopul reducerii costurilor de capacitate.
Îmbunătățirea calității puterii
Datorită naturii variabile a sarcinii de funcționare a sistemului de alimentare și a neliniarității încărcării echipamentului, puterea obținută de utilizator are probleme precum tensiunea și modificările curente sau abaterile de frecvență. În acest moment, calitatea puterii este slabă. Modularea frecvenței sistemului și suportul reactiv al puterii sunt modalități de a îmbunătăți calitatea puterii în partea de generare a energiei și de transmisie și distribuție. Din partea utilizatorului, sistemul de stocare a energiei poate, de asemenea, să netezească fluctuații de tensiune și frecvență, cum ar fi utilizarea stocării de energie pentru a rezolva probleme precum creșterea tensiunii, scufundarea și pâlpâirea în sistemul fotovoltaic distribuit. Îmbunătățirea calității puterii este o aplicație de putere tipică. Piața de descărcare specifică și frecvența de funcționare variază în funcție de scenariul de aplicare efectiv, dar, în general, timpul de răspuns este necesar să fie la nivel de milisecundă.
Îmbunătățiți fiabilitatea sursei de energie
Depozitarea energiei este utilizată pentru a îmbunătăți fiabilitatea sursei de alimentare cu micro-rețea, ceea ce înseamnă că atunci când are loc o defecțiune a energiei electrice, stocarea de energie poate furniza energia stocată utilizatorilor finali, evitând întreruperea energiei în timpul procesului de reparare . Echipamentul de depozitare a energiei din această aplicație trebuie să îndeplinească cerințele de înaltă calitate și fiabilitate ridicată, iar timpul specific de descărcare este legat în principal de locația de instalare.
Timpul post: 24-24-2023 august