4、能源互联网中储能应用关键技术分析
储能技术不仅建立了多种能源之间的耦合关系,更为能源互联网互动、开放、优化共享的机制和目标提供了必要的支撑。储能将在能源互联网中发挥能量中转、匹配和优化的重要作用。除储能本体的研发外,提出储能在能源互联网应用中的几项关键技术:
1)大容量储能的规划及与可再生能源发电的协同调度技术
大规模化储能与可再生能源发电的协同规划与调度是实现电网级储能应用的两个关键问题。关于储能的规划和调度方法研究仍处于起步阶段,新能源发电不确定性的建模、储能成本模型、系统风险的评估以及优化问题的求解是该项工作的主要难点。在新能源发电供热、制氢,规模化电动汽车柔性充放电等条件下,电力系统与其他能源系统紧密耦合在一起,围绕新能源发电高效利用问题,考虑大容量储热、储氢、电动汽车的电–热-气-交通联合系统的规划和优化控制方法研究目前基本处于空白阶段。
2)基于储能的能量流优化和能量调度技术
能源耦合结构优化、能量潮流优化、能量优化调度管理是局域能源互联网的几个主要问题。当系统包含储能时,需要考虑一定周期内多个潮流断面的联合优化。在能量优化调度模型中,储能存在三种工作状态:储能、释能和空闲状态,系统的能量流优和调度优化问题成为非凸非线性的混合整数规划问题,问题的规模和求解难度较大。
3)储能与能量转换装置的集成设计和协调配置
如何利用储能建立各能源之间的耦合关系,并配置合理的储能容量,是能源互联网中有待解决的一项关键技术。目前,关于储能在多能源耦合系统的设计和容量规划研究目前还少有工作涉及,储能对系统能量传输和转换的经济性、效率、可靠性、动态特性等方面的影响也有待评估。
4)考虑储能的能源交易和价格机制
对于一个能源局域网,当外部能源价格发生变动时,将引起系统边际成本的波动,为降低运行风险,管理者将考虑储能的应用。在广域能源互联网中,建立反应系统能量供需平衡及传输拥塞状态的弹性价格机制,可形成基于价格信号的闭环控制。储能不仅是市场机制设计的重要考虑因素,相关机制也是储能市场应用空间的决定性因素。
