Από την άποψη του συνόλου του συστήματος ισχύος, τα σενάρια εφαρμογής της αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να χωριστούν σε τρία σενάρια: αποθήκευση ενέργειας στην πλευρά παραγωγής, αποθήκευση ενέργειας στην πλευρά μετάδοσης και διανομής και αποθήκευση ενέργειας από την πλευρά του χρήστη. Σε πρακτικές εφαρμογές, είναι απαραίτητο να αναλυθούν οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας σύμφωνα με τις απαιτήσεις σε διάφορα σενάρια για να βρεθεί η καταλληλότερη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας. Το παρόν έγγραφο επικεντρώνεται στην ανάλυση τριών σημαντικών σεναρίων εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας.
Από την άποψη του συνόλου του συστήματος ισχύος, τα σενάρια εφαρμογής της αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να χωριστούν σε τρία σενάρια: αποθήκευση ενέργειας στην πλευρά παραγωγής, αποθήκευση ενέργειας στην πλευρά μετάδοσης και διανομής και αποθήκευση ενέργειας από την πλευρά του χρήστη. Αυτά τα τρία σενάρια μπορούν να χωριστούν σε ζήτηση ενέργειας και ζήτηση ενέργειας από την οπτική γωνία του ηλεκτρικού δικτύου. Οι απαιτήσεις ενεργειακού τύπου απαιτούν γενικά μεγαλύτερο χρόνο απόρριψης (όπως η μετατόπιση του χρόνου ενέργειας), αλλά δεν απαιτούν υψηλό χρόνο απόκρισης. Αντίθετα, οι απαιτήσεις τύπου ισχύος γενικά απαιτούν δυνατότητες γρήγορης απόκρισης, αλλά γενικά ο χρόνος απόρριψης δεν είναι μακρύς (όπως διαμόρφωση συχνότητας συστήματος). Σε πρακτικές εφαρμογές, είναι απαραίτητο να αναλυθούν οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας σύμφωνα με τις απαιτήσεις σε διάφορα σενάρια για να βρεθεί η καταλληλότερη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας. Το παρόν έγγραφο επικεντρώνεται στην ανάλυση τριών σημαντικών σεναρίων εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας.
1.
Από την άποψη της πλευράς παραγωγής ενέργειας, ο τερματικός σταθμός ζήτησης για την αποθήκευση ενέργειας είναι ο σταθμός παραγωγής ενέργειας. Λόγω των διαφορετικών επιπτώσεων διαφορετικών πηγών ενέργειας στο δίκτυο και της δυναμικής αναντιστοιχίας μεταξύ της παραγωγής ενέργειας και της κατανάλωσης ενέργειας που προκαλείται από την απρόβλεπτη πλευρά φορτίου, υπάρχουν πολλοί τύποι σεναρίων ζήτησης για αποθήκευση ενέργειας στην πλευρά παραγωγής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένης της μετατόπισης ενέργειας , μονάδες χωρητικότητας, φορτίο μετά, έξι τύπους σεναρίων, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης της συχνότητας του συστήματος, της ικανότητας αντιγράφων ασφαλείας και της ανανεώσιμης ενέργειας που συνδέονται με το δίκτυο.
μετατόπιση χρόνου ενέργειας
Η μετατόπιση του χρόνου ενέργειας είναι να συνειδητοποιήσει την κορυφή ξυρίσματος και τη πλήρωση της κοιλάδας φορτίου ισχύος μέσω της αποθήκευσης ενέργειας, δηλαδή η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας φορτίζει την μπαταρία κατά τη διάρκεια της περιόδου χαμηλής ισχύος και απελευθερώνει την αποθηκευμένη ισχύ κατά τη διάρκεια της περιόδου φορτίου μέγιστης ισχύος. Επιπλέον, η αποθήκευση της εγκαταλελειμμένης αιολικής και φωτοβολταϊκής ισχύος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και στη συνέχεια η μετακίνηση σε άλλες περιόδους για τη σύνδεση του δικτύου είναι επίσης η μετατόπιση του χρόνου ενέργειας. Η μετατόπιση του χρόνου ενέργειας είναι μια τυπική εφαρμογή που βασίζεται στην ενέργεια. Δεν έχει αυστηρές απαιτήσεις κατά τη διάρκεια της φόρτισης και της εκφόρτισης και οι απαιτήσεις ισχύος για τη φόρτιση και την εκφόρτιση είναι σχετικά ευρείες. Ωστόσο, η εφαρμογή της χωρητικότητας μετατόπισης χρόνου προκαλείται από το φορτίο ισχύος του χρήστη και τα χαρακτηριστικά της παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η συχνότητα είναι σχετικά υψηλή, περισσότερο από 300 φορές το χρόνο.
μονάδα χωρητικότητας
Λόγω της διαφοράς στο φορτίο ηλεκτρικής ενέργειας σε διαφορετικές χρονικές περιόδους, οι μονάδες ισχύος με καύση άνθρακα πρέπει να αναλάβουν δυνατότητες απόσυρσης αιχμής, επομένως πρέπει να αφαιρεθεί μια ορισμένη ποσότητα χωρητικότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργεια Οι μονάδες από την επίτευξη πλήρους ισχύος και επηρεάζουν την οικονομία της λειτουργίας της μονάδας. φύλο. Η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση όταν το φορτίο ηλεκτρικού ρεύματος είναι χαμηλό και για την απόρριψη όταν η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κορυφώνεται για να μειώσει την κορυφή του φορτίου. Χρησιμοποιήστε το αποτέλεσμα υποκατάστασης του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας για να απελευθερώσετε τη μονάδα χωρητικότητας με καύση άνθρακα, βελτιώνοντας έτσι τον ρυθμό χρήσης της μονάδας θερμικής ισχύος και αυξάνοντας την οικονομία της. Η μονάδα χωρητικότητας είναι μια τυπική εφαρμογή που βασίζεται στην ενέργεια. Δεν έχει αυστηρές απαιτήσεις σχετικά με τον χρόνο φόρτισης και εκφόρτισης και έχει σχετικά ευρείες απαιτήσεις σχετικά με την εξουσία φόρτισης και εκφόρτισης. Ωστόσο, λόγω του φορτίου ισχύος του χρήστη και των χαρακτηριστικών παραγωγής ενέργειας των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η συχνότητα εφαρμογής της χωρητικότητας μετατοπίζεται. Σχετικά υψηλό, περίπου 200 φορές το χρόνο.
φορτίο που ακολουθεί
Η παρακολούθηση φόρτωσης είναι μια βοηθητική υπηρεσία που προσαρμόζεται δυναμικά για να επιτευχθεί ισορροπία σε πραγματικό χρόνο για αργή αλλαγή, συνεχώς μεταβαλλόμενα φορτία. Τα αργά μεταβαλλόμενα και συνεχώς μεταβαλλόμενα φορτία μπορούν να υποδιαιρεθούν σε φορτία βάσης και φορτία ράμπας σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες της λειτουργίας της γεννήτριας. Η παρακολούθηση φορτίου χρησιμοποιείται κυρίως για την αύξηση των φορτίων, δηλαδή με την προσαρμογή της εξόδου, ο ρυθμός αύξησης των παραδοσιακών ενεργειακών μονάδων μπορεί να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο. , επιτρέποντάς του να μεταβαίνει όσο το δυνατόν πιο ομαλά στο επίπεδο διδασκαλίας προγραμματισμού. Σε σύγκριση με τη μονάδα χωρητικότητας, το φορτίο έχει υψηλότερες απαιτήσεις στον χρόνο απόκρισης εκκένωσης και ο χρόνος απόκρισης πρέπει να είναι στο επίπεδο των λεπτών.
Σύστημα FM
Οι αλλαγές συχνότητας θα επηρεάσουν την ασφαλή και αποτελεσματική λειτουργία και τη ζωή της παραγωγής ενέργειας και του ηλεκτρικού εξοπλισμού, οπότε η ρύθμιση της συχνότητας είναι πολύ σημαντική. Στην παραδοσιακή ενεργειακή δομή, η βραχυπρόθεσμη ενεργειακή ανισορροπία του ηλεκτρικού δικτύου ρυθμίζεται από παραδοσιακές μονάδες (κυρίως θερμική ισχύ και υδροηλεκτρική ενέργεια στη χώρα μου) ανταποκρινόμενοι σε σήματα AGC. Με την ενσωμάτωση της νέας ενέργειας στο πλέγμα, η μεταβλητότητα και η τυχαία κατάσταση του ανέμου και του ανέμου επιδείνωσε την ενεργειακή ανισορροπία στο ηλεκτρικό δίκτυο σε σύντομο χρονικό διάστημα. Λόγω της ταχύτητας διαμόρφωσης αργής συχνότητας των παραδοσιακών πηγών ενέργειας (ειδικά της θερμικής ισχύος), καθυστερούν στην ανταπόκριση στις οδηγίες αποστολής πλέγματος. Μερικές φορές θα συμβούν παραπλανήσεις όπως η αντίστροφη προσαρμογή, επομένως η πρόσφατα προστιθέμενη ζήτηση δεν μπορεί να ικανοποιηθεί. Σε σύγκριση, η αποθήκευση ενέργειας (ειδικά η ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας) διαθέτει ταχύτητα διαμόρφωσης γρήγορης συχνότητας και η μπαταρία μπορεί να εναλλάσσει ευέλικτα μεταξύ των καταστάσεων φόρτισης και εκφόρτισης, καθιστώντας την μια πολύ καλή πηγή διαμόρφωσης συχνότητας.
Σε σύγκριση με την παρακολούθηση φορτίου, η περίοδος αλλαγής του συστατικού φορτίου της διαμόρφωσης συχνότητας του συστήματος βρίσκεται στο επίπεδο των λεπτών και των δευτερολέπτων, το οποίο απαιτεί υψηλότερη ταχύτητα απόκρισης (γενικά σε επίπεδο δευτερολέπτων) και η μέθοδος ρύθμισης του συστατικού φορτίου είναι γενικά AGC. Ωστόσο, η διαμόρφωση συχνότητας του συστήματος είναι μια τυπική εφαρμογή τύπου ισχύος, η οποία απαιτεί γρήγορη φόρτιση και εκφόρτιση σε σύντομο χρονικό διάστημα. Όταν χρησιμοποιείται η ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας, απαιτείται ένας μεγάλος ρυθμός εκφόρτισης φορτίου, επομένως θα μειώσει τη διάρκεια ζωής ορισμένων τύπων μπαταριών, επηρεάζοντας έτσι άλλους τύπους μπαταριών. οικονομία.
ανταλλακτική
Η αποθεματική χωρητικότητα αναφέρεται στο ενεργό αποθεματικό ισχύος που προορίζεται για την εξασφάλιση της ποιότητας της ισχύος και της ασφαλούς και σταθερής λειτουργίας του συστήματος σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, εκτός από την κάλυψη της αναμενόμενης ζήτησης φορτίου. Γενικά, η χωρητικότητα του αποθεματικού πρέπει να είναι 15-20% της κανονικής ικανότητας τροφοδοσίας του συστήματος και η ελάχιστη τιμή πρέπει να είναι ίση με την χωρητικότητα της μονάδας με τη μεγαλύτερη εγκατεστημένη χωρητικότητα στο σύστημα. Δεδομένου ότι η αποθεματική χωρητικότητα απευθύνεται σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, η ετήσια συχνότητα λειτουργίας είναι γενικά χαμηλή. Εάν η μπαταρία χρησιμοποιείται μόνο για την υπηρεσία χωρητικότητας αποθεματικού, η οικονομία δεν μπορεί να εγγυηθεί. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να το συγκριθεί με το κόστος της υπάρχουσας ικανότητας αποθεματικού για τον προσδιορισμό του πραγματικού κόστους. αποτέλεσμα υποκατάστασης.
Σύνδεση πλέγματος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας
Λόγω της τυχαιότητας και των διαλείπων χαρακτηριστικά της αιολικής ενέργειας και της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας, η ποιότητα της ισχύος τους είναι χειρότερη από αυτή των παραδοσιακών πηγών ενέργειας. Δεδομένου ότι οι διακυμάνσεις της παραγωγής ενέργειας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (διακυμάνσεις συχνότητας, διακυμάνσεις εξόδου κ.λπ.) κυμαίνονται από δευτερόλεπτα έως ώρες, οι υπάρχουσες εφαρμογές τύπου ισχύος έχουν επίσης εφαρμογές τύπου ενέργειας, οι οποίες γενικά μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους: χρόνος ανανεώσιμης ενέργειας ενέργειας ενέργεια -Παραγωγή, στερεοποίηση χωρητικότητας παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και εξομάλυνση της εξάρτησης από την ανανεώσιμη ενέργεια. Για παράδειγμα, προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα της εγκατάλειψης του φωτός στη φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας, είναι απαραίτητο να αποθηκεύσετε την υπόλοιπη ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια της ημέρας για απαλλαγή τη νύχτα, η οποία ανήκει στην ενεργειακή μετατόπιση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Για την αιολική ενέργεια, λόγω της απρόβλεπτης αιολικής ενέργειας, η έξοδος της αιολικής ενέργειας κυμαίνεται σε μεγάλο βαθμό και πρέπει να εξομαλυνθεί, επομένως χρησιμοποιείται κυρίως σε εφαρμογές τύπου ισχύος.
2. Πλέγμα πλέγματος
Η εφαρμογή της αποθήκευσης ενέργειας στην πλευρά του πλέγματος είναι κυρίως τρεις τύποι: ανακούφιση της συμφόρησης της μετάδοσης και της διανομής, η καθυστέρηση της επέκτασης του εξοπλισμού μετάδοσης και της διανομής ισχύος και η υποστήριξη της αντιδραστικής ισχύος. είναι το αποτέλεσμα υποκατάστασης.
Ανακουφίστε τη συμφόρηση της μετάδοσης και της διανομής
Η συμφόρηση της γραμμής σημαίνει ότι το φορτίο γραμμής υπερβαίνει την χωρητικότητα της γραμμής. Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι εγκατεστημένο ανάντη της γραμμής. Όταν η γραμμή είναι μπλοκαρισμένη, η ηλεκτρική ενέργεια που δεν μπορεί να παραδοθεί μπορεί να αποθηκευτεί στη συσκευή αποθήκευσης ενέργειας. Απαλλαγή γραμμής. Γενικά, για τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, ο χρόνος απόρριψης πρέπει να είναι σε επίπεδο ώρας και ο αριθμός των εργασιών είναι περίπου 50 έως 100 φορές. Ανήκει σε εφαρμογές με βάση την ενέργεια και έχει ορισμένες απαιτήσεις για το χρόνο απόκρισης, οι οποίες πρέπει να ανταποκριθούν στο επίπεδο του λεπτού.
Καθυστέρηση της επέκτασης του εξοπλισμού μετάδοσης και διανομής ισχύος
Το κόστος του παραδοσιακού προγραμματισμού δικτύου ή της αναβάθμισης του δικτύου και της επέκτασης είναι πολύ υψηλό. Στο σύστημα μετάδοσης και διανομής ισχύος όπου το φορτίο βρίσκεται κοντά στην χωρητικότητα του εξοπλισμού, εάν η παροχή φορτίου μπορεί να ικανοποιηθεί τις περισσότερες φορές σε ένα χρόνο και η χωρητικότητα είναι χαμηλότερη από το φορτίο μόνο σε ορισμένες περιόδους αιχμής, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περάσει τη μικρότερη εγκατεστημένη χωρητικότητα. Η χωρητικότητα μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ικανότητα μετάδοσης και κατανομής ισχύος του δικτύου, καθυστερώντας έτσι το κόστος των νέων εγκαταστάσεων μετάδοσης και διανομής ισχύος και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του υφιστάμενου εξοπλισμού. Σε σύγκριση με την ανακούφιση της συμφόρησης της μετάδοσης και της διανομής, καθυστερώντας την επέκταση του εξοπλισμού μετάδοσης και διανομής ισχύος έχει χαμηλότερη συχνότητα λειτουργίας. Λαμβάνοντας υπόψη τη γήρανση της μπαταρίας, το πραγματικό μεταβλητό κόστος είναι υψηλότερο, έτσι ώστε να προβάλλονται υψηλότερες απαιτήσεις για την οικονομία των μπαταριών.
Αντιδραστική υποστήριξη
Η αντιδραστική υποστήριξη ισχύος αναφέρεται στη ρύθμιση της τάσης μετάδοσης με έγχυση ή απορρόφηση αντιδραστικής ισχύος στις γραμμές μετάδοσης και διανομής. Η ανεπαρκής ή η υπερβολική αντιδραστική ισχύς θα προκαλέσει διακυμάνσεις τάσης του πλέγματος, επηρεάζουν την ποιότητα της ισχύος και ακόμη και τον ηλεκτρικό εξοπλισμό ζημιών. Με τη βοήθεια δυναμικών μετατροπέων, εξοπλισμού επικοινωνίας και ελέγχου, η μπαταρία μπορεί να ρυθμίσει την τάση της γραμμής μετάδοσης και διανομής ρυθμίζοντας την αντιδραστική ισχύ της παραγωγής της. Η αντιδραστική υποστήριξη ισχύος είναι μια τυπική εφαρμογή ισχύος με σχετικά σύντομο χρόνο απόρριψης, αλλά υψηλή συχνότητα λειτουργίας.
3.
Η πλευρά του χρήστη είναι το τερματικό της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας και ο χρήστης είναι ο καταναλωτής και ο χρήστης της ηλεκτρικής ενέργειας. Το κόστος και το εισόδημα της παραγωγής ενέργειας και της πλευράς μετάδοσης και διανομής εκφράζονται με τη μορφή τιμής ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία μετατρέπεται στο κόστος του χρήστη. Ως εκ τούτου, το επίπεδο τιμής ηλεκτρικής ενέργειας θα επηρεάσει τη ζήτηση του χρήστη. .
Διαχείριση τιμών ηλεκτρικού ρεύματος χρήστη Χρόνου χρήσης
Ο τομέας της ενέργειας διαιρεί 24 ώρες την ημέρα σε πολλαπλές χρονικές περιόδους, όπως η κορυφή, η επίπεδη και η χαμηλή, και θέτει διαφορετικά επίπεδα τιμών ηλεκτρικής ενέργειας για κάθε χρονική περίοδο, η οποία είναι η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας. Η διαχείριση των τιμών ηλεκτρικής ενέργειας είναι παρόμοια με τη μετατόπιση του χρόνου ενέργειας, η μόνη διαφορά είναι ότι η διαχείριση των τιμών ηλεκτρικού ρεύματος του χρήστη βασίζεται στο σύστημα τιμών ηλεκτρικής ενέργειας για την προσαρμογή του φορτίου ισχύος, ενώ η ενέργεια Η μετατόπιση του χρόνου είναι η προσαρμογή της παραγωγής ενέργειας σύμφωνα με την καμπύλη φορτίου ισχύος.
Διαχείριση χρέωσης χωρητικότητας
Η χώρα μου εφαρμόζει ένα σύστημα τιμών ηλεκτρικής ενέργειας δύο μερών για μεγάλες βιομηχανικές επιχειρήσεις στον τομέα της τροφοδοσίας: η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας αναφέρεται στην τιμή ηλεκτρικής ενέργειας που χρεώνεται σύμφωνα με την πραγματική ηλεκτρική ενέργεια συναλλαγής και η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας χωρητικότητας εξαρτάται κυρίως από την υψηλότερη αξία του χρήστη κατανάλωση ενέργειας. Η διαχείριση του κόστους χωρητικότητας αναφέρεται στη μείωση του κόστους χωρητικότητας μειώνοντας τη μέγιστη κατανάλωση ενέργειας χωρίς να επηρεάζεται η κανονική παραγωγή. Οι χρήστες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας για την αποθήκευση ενέργειας κατά τη διάρκεια της περιόδου κατανάλωσης χαμηλής ενέργειας και να εκφορτώσουν το φορτίο κατά τη διάρκεια της περιόδου αιχμής, μειώνοντας έτσι το συνολικό φορτίο και επιτυγχάνοντας το σκοπό της μείωσης του κόστους χωρητικότητας.
Βελτιώστε την ποιότητα ενέργειας
Λόγω της μεταβλητής φύσης του λειτουργικού φορτίου του συστήματος ισχύος και της μη γραμμικότητας του φορτίου του εξοπλισμού, η ισχύς που λαμβάνεται από τον χρήστη έχει προβλήματα όπως η τάση και οι ρεύμα αλλαγές ή οι αποκλίσεις συχνότητας. Αυτή τη στιγμή, η ποιότητα της εξουσίας είναι κακή. Η διαμόρφωση συχνότητας συστήματος και η αντιδραστική υποστήριξη ισχύος είναι τρόποι βελτίωσης της ποιότητας ισχύος στην πλευρά της παραγωγής ενέργειας και στη μετάδοση και την πλευρά διανομής. Από την πλευρά του χρήστη, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί επίσης να εξομαλύνει τις διακυμάνσεις της τάσης και της συχνότητας, όπως η χρήση της αποθήκευσης ενέργειας για την επίλυση προβλημάτων όπως η άνοδος της τάσης, η βουτιά και το τρεμόπαιγμα στο κατανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα. Η βελτίωση της ποιότητας ισχύος είναι μια τυπική εφαρμογή ισχύος. Η συγκεκριμένη αγορά και η συχνότητα λειτουργίας ποικίλλουν ανάλογα με το πραγματικό σενάριο εφαρμογής, αλλά γενικά ο χρόνος απόκρισης πρέπει να βρίσκεται σε επίπεδο χιλιοστών του δευτερολέπτου.
Βελτιώστε την αξιοπιστία της τροφοδοσίας
Η αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της αξιοπιστίας της παροχής ρεύματος μικρο-πλέγματος, πράγμα που σημαίνει ότι όταν εμφανιστεί μια βλάβη ρεύματος, η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να παρέχει την αποθηκευμένη ενέργεια στους τελικούς χρήστες, αποφεύγοντας τη διακοπή της ισχύος κατά τη διαδικασία επισκευής σφαλμάτων και την εξασφάλιση αξιοπιστίας της τροφοδοσίας ρεύματος . Ο εξοπλισμός αποθήκευσης ενέργειας σε αυτήν την εφαρμογή πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις υψηλής ποιότητας και υψηλής αξιοπιστίας και ο ειδικός χρόνος απόρριψης σχετίζεται κυρίως με τη θέση εγκατάστασης.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ. 24-2023