文:shenmc001
《什么车217:电力系统储能观察smc217”获取,可下载原版PDF。随着风电、光伏等新能源平价进程不断推进,新能源装机容量的不断提高,新能源发电具有间歇性和不稳定性的特点,由此引发的能源消纳问题日益凸显。建设储能电站,可用于削峰填谷、提高供电可靠性。储能可大幅平抑风电间歇性能源的波动;同时风电场电网发生故障时,为不可中断的重要负荷供电,提高供电可靠性;其次通过储能削峰填谷,为电力负荷用户节约用电成本,缓解电网侧变压器负载;此外还可以提高电能质量,提高电网电压调节能力。对储能的研究可以追溯到 18 世纪 80 年代,意大利物理学家 Galvani 发现了生物电的存在;1799 年,意大利科学家 Volta 发明了现代电池;1836 年,电池被用于通信网络。到 19 世纪 80 年代,纽约市直流供电系统中,为了在夜间将发电机停下,采用铅蓄电池为路灯提供照明用电。
随着电力技术的发展,抽水蓄能开始被逐渐应用于电网调峰,抽水蓄能也是目前在电力系统中应用最为广泛的一种储能技术。世界最早的抽水蓄能电站于 1882 年建于苏黎世;到 20 世纪 50 年代,已有 50 多座抽水蓄能电站投入运行。60 年代起,抽水蓄能进入高速发展期, 美国、日本等发达国家成为建设抽水蓄能电站的先驱。进入 90 年代,发达国家抽水蓄能建设放缓,中国等发展中国家开始大规模建设。
近年来, 电化学储能在储能领域占比逐年提升。在电化学储能领域,铅蓄电池是最古老、最成熟的蓄电池技术,是一种低成本的通用储能技术,缺点在于寿命较短,制造过程中易产生环境污染,限制了铅蓄电池在电力系统的大规模应用。在二十世纪七十年代的石油危机时期,在埃克森美孚工作的英国化学家 Stanley Whittingham 采用硫化钛作为正极,金属锂作为负极,制成了首个锂电池。1982 年,首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。1991 年,索尼公司发布首个商用锂离子电池。1996 年具有橄榄石结构的磷酸盐被发现, 如磷酸铁锂, 相较传统的正极材料性能更优,已成为当前主流正极材料。
新能源配置储能的可行性主要取决于三个方面,分别是技术进步、系统成本以及商业模式。从整个电力系统的角度看,储能的商业化应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能三大场景。其中,发电侧对储能的需求场景类型较多,包括电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等;输配电侧储能主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等;用电侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。
海外储能商业化应用案例。德国储能利用的商业模式较为灵活,主要包括大规模储能对电网频率调整、利用储能系统优化光伏电力自发自用、储能参与电力现货市场。
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