基于储能系统的新能源电力系统与传统电力系统协调控制方法

基于储能系统的新能源电力系统与传统电力系统协调控制方法

韩晓磊

身份证号：620321198811062118

摘要：当前我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期，风电、光伏发电等新能源大规模高比例发展，对调节电源的需求更加迫切，构建新型电力系统对储能发展提出更高要求。然而目前储能技术发展面临一系列问题，严重制约着储能行业的健康发展，针对储能技术发展所面临的系列问题，亟需建设国家级的储能试验测试和实证平台。

关键词：储能系统；新能源；电力系统；传统电力系统；控制方法

引言

新型电力系统是新型能源体系的重要载体，具备清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动五大特征。储能技术在新型电力系统构建中扮演着不可或缺的角色，是实现五大特征的重要引擎，也是保障电力持续可靠供应、保障电网安全稳定运行、促进新能源高效消纳（简称“两保一促”）的基础支柱。

1储能技术对新能源电力系统发展的重要性

1.1为新能源发电大规模使用创造条件

风能发电技术和太阳能发电技术等均为当前新能源发电系统中的重要的组成部分。新能源具有清洁、可循环等传统化石能源所不具备的优势，但是也存在波动性和间歇性的特点，影响电网的运行安全稳定性。储能技术的应用可有效改善新能源并网时的稳定性问题。

1.2能够改变能源供应结构

随着能源需求逐渐加大，单一使用传统的化石能源，不利于我国经济的可持续发展，而且会引发严重的环境危机。要保障能源充分，就必须改变当前能源供应结构。在新能源使用过程中，结合用户的实际能源需求，采用适合方式对新能源系统进行科学设计，通过合理使用储能技术（独立或并网），保障能源供给，并保护环境。

1.3调峰和控制输出平稳

风力发电和光伏发电等新能源电信号具有间歇性和波动性这两个明显的特点，是目前在电网中无法对新能源大规模使用的最主要原因。使用储能技术是解决这一问题的有效手段。通过储能设备对电站进行调峰，确保其后期能够平稳输出，同时不会增加电网的容量，并能够提高新能源的利用率。

1.4提升系统稳定性和运作效率

电力系统稳定运行，是确认电网安全的重要指标。在运行过程中，任何一个部分出现故障，对于整个体系的安全稳定均会产生不利影响。使用储能系统能够确保电网系统中发生故障时对其进行有效的控制，能有效抑制电网系统中的波动，并通过相互协调的方式，对电网系统实现自我调控的作用。在电网系统停电、断电时，储能设备能够在一段时间内提供有效的供电。

2基于储能系统的新能源电力系统与传统电力系统协调控制方法

2.1开展超前研究,契合政策方向

一是针对《“十四五”新型储能发展实施方案》中明确的电网侧储能布局的4个主要应用场景,分层分级仿真分析、局部模拟,建立多元储能在大规模新能源送端、通道、受端环节联合支撑应用的优化配置模型,指导储能在源-网-荷多场景规划配置与多元化应用,实现储能系统的选型、选址和定容。二是推动电网侧替代性储能设施列入电网投资。在电网项目可研环节出现电网功能替代性储能设施,全寿命周期经济性具备竞争优势时,优先选择替代性储能方案,并推动国家主管部门同意该部分储能投资列入电网投资,推动出台电网侧功能替代性储能设施认定标准。如果该部分替代性储能由社会资本投资,电网企业可以通过购买服务方式计入输配电成本。三是加强替代性储能方案全寿命周期经济性比较论证,推动完善新型储能各项标准,支撑成本合理性评估。推动出台电力储能项目计价依据,除加强替代性方案全寿命周期经济性比较论证外,推动完善新型储能消防安全等各项标准,使消防安全系统投资成为储能投资成本依据,为新型储能列入电网投资成本监管奠定基础。四是牵头成立储能产业联盟,营造开放共建、合作共治、互利共赢的储能产业生态圈。掌握国内外领先储能资讯,发布储能典型应用场景,提升公司储能专业社会影响力。构建技术交流、项目对接、资金融通、价值提升的赋能平台,推动储能产业发展。

2.2突破关键技术,引领产业发展

一是重点研发核心电池技术及系统集成。探索通过技术联盟、战略协作、合资合作等方式,稳妥地与行业领先企业合作,开展电力储能锂离子电池技术研制、系统集成等业务。深化全钒液流电池技术研究,稳步推进电堆本体产业化。加大支持力度,研发“电力系统友好型”专业储能材料设备技术,掌握大容量、高安全、长寿命、低成本电池本体及储能系统集成技术。开发储能与新能源智能化软件控制系统、储能5G物联网装置。面向电力系统,依托储能典型示范工程,打造优质装备、智能控制、高效运行、应急预警、安全消防“五位一体”的成套高质量储能集成系统,增强整体解决方案能力。二是优化储能控制保护系统功能。迭代升级高精度、高可靠的PCS等储能配套电气设备,优化升级国产化EMS系统硬件、算法及操作系统,适应百万点大数据等多目标协调控制。

2.3构建投融体系,协同市场开拓

一是按照“优化配置、协同高效”的原则,优化直属产业单位职能定位,减少无序竞争、突出核心业务,贯通新型储能市场营销架构。明确战略性新兴产业单位电网侧独立储能和替代性储能投资主体地位,优选合适区域开展试点示范项目建设;整合系统内资源,发挥各单位专业特长、资质优势,在商业模式明确可行情况下,协同开发电源侧共享储能和用户侧储能市场。二是建立储能电站建设现场管理规程,推进储能电站标准化建设,优化形成储能“装备+服务”成套高质量系统集成解决方案,重点培育吉瓦级集中式储能电站技术集成能力,打造储能电站总包专业团队,扩展、提升EPC资质,提高储能项目总承包管理水平,提升储能电站精益运维技术服务能力。

2.4创新商业模式,提高产业收益

　一是打通与公司综合能源服务和车网公司业务的协同创新,充分运用能源托管、融资租赁、参与辅助服务、电力现货市场等商业模式,积极探索绿电交易、需求响应、移动式车船供电等业务。二是依托已有储能云平台资源,建设全国统一的储能云平台。充分挖掘“储能+”大数据价值,开展交易辅助决策、金融保险服务及储能产业区块链交易等衍生服务,培育新的增长点。三是推动完善辅助服务市场机制。推动电力辅助服务市场更好体现储能等灵活调节性资源的市场价值,建立健全调频、备用等辅助服务市场,推动源网荷储一体化建设和多能互补协调运营。探索引入爬坡辅助服务机制,逐步扩大爬坡市场参与主体范围,逐步引入独立储能等参与爬坡市场交易,并建立合理的费用分摊机制。

结语

展望未来，为促进储能技术的健康、有序发展，不仅可以通过深刻把握新型电力系统的构建逻辑，开展储能发展的方法论研究；还应通过推动储能的技术创新，深化新型电力系统落地与实践。建议持续关注新型电力系统中的储能规划评估、集成运行及新型装备技术发展，并在多能互补系统、超大规模储能电站、多类型储能联合应用、源网荷储协同优化等领域取得新的突破。

参考文献

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