北极星智能电网在线讯:1分布式电能存储技术的特点及发展情况
分布式电能存储设备的功率从几千瓦至几兆瓦不等, 储能容量一般小于10 MW˙h, 多接入中低压配电网或用户侧。从能量储存形式看, 分布式电能存储技术可分为机械储能、电磁储能、化学储能等。若按照能量存储和释放的外部特征划分, 又可分为功率型和能量型2种。前者适用于短时间内对功率需求较高的场合, 如改善电能质量、提供快速功率支撑等; 后者适用于对能量需求较高的场合, 需要储能设备提供较长时间的电能支撑。功率型储能响应迅速、功率密度较大, 包括超级电容、飞轮储能、超导储能等。能量型储能具有较高的能量存储密度, 充放电时间较长, 包括压缩空气储能、钠硫电池、液流电池、铅酸电池、锂离子电池等。各种分布式电能存储技术的发展水平不同, 成本也有明显差异, 在效率、寿命、功率/能量密度等方面具有不同特点。采用混合储能形式, 将不同性能的储能系统进行组合, 可充分发挥不同储能技术的优势, 以满足功率和能量等多方面的需求, 这将是未来分布式电能存储技术的发展和应用的趋势之一。
2分布式电能存储系统的应用场景
分布式电能存储系统(DESS)的应用涉及配用电系统中的各个环节, 与大规模、集中式的储能电站相比, 分布式电能存储系统对接入位置的环境条件限制较少, 接入电网的方式更加灵活, 在配电网、微电网、分布式电源侧, 以及用户侧都可以发挥独特的作用。
2.1在配电系统中的应用
参与系统调峰。利用分布式电能存储系统在高峰负荷时放电, 在低谷负荷时充电, 可有效实现负荷的削峰填谷。其效果可体现在如下3个方面: ①缓解电网功率阻塞; ②延缓配电网升级改造; ③降低网络能量损耗。
参与系统频率调节。分布式电能存储系统具有响应速度快、输出功率控制精度高等特点, 十分符合电网调频的需求。与传统调频电源相比, 分布式电能存储系统具有较为明显的技术优势。随着分布式电能存储系统成本的下降, 在调频服务中也将逐渐显现出其经济性。
参与系统或馈线级调压。大量分布式电源在配电系统中接入, 将直接改变配电网中功率的流动规律, 造成一些节点电压的升高。利用分布式电能存储系统有功功率的调节能力, 可以有效缓解分布式电源接入后的节点电压升高问题, 提高配电网对分布式电源接纳能力。
2.2在改善分布式电源运行特性方面的应用
平滑分布式电源的功率波动。将分布式电能存储系统与光伏发电、风电等波动性分布式电源紧密配合, 利用储能的快速充放电特性平抑这些电源的快速波动, 可在一定时间尺度上(分钟至小时级)实现输出功率的平滑, 显著提高这些电源的功率输出品质, 降低其对系统的影响。
实现分布式电源端节点电压控制。将分布式电源直接与储能系统相配合, 对分布式电源的端电压实现有效控制, 在馈线中一定比例的分布式电源上采用这样的手段, 完全可以克服馈线节点电压升高问题。该方案不会随分布式电源的接入改变系统运行或控制策略, 能够实现“即插即用”。
增强分布式电源的功率可调度性。将分布式电能存储系统与风电和光伏发电等分布式电源有效加以集成, 对电网而言形成一个统一的单元, 实现在一定时间尺度(分钟至小时级)上输出总功率的调节, 进而使其具备一定程度的可调度性。
