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详解:储能在智能电网中的应用战略

导读: 我国的大城市电网,特别是北京、上海、广州等大型城市的电网逐步形成受端电网,表现为大容量、大机组、超高压、负荷密集等特征。从用电结构看,“十二五”期间第三产业、居民用电比重将有较大提升,预计5年将上升5个百分点以上,由于经济结构的变化,最高用电负荷也逐渐上升。

  3.3上海市进行储能项目实施的优势单位

  上海电力/上海电科院(电网端)

  中科院硅酸盐所(钠硫)

  嘉定汽车城(V2G)

  比亚迪上海(锂离子)

  许继上海(PCS)

  上海动力储能电池系统工程技术有限公司(锂离子、超电容)

  上海电气(液流)

  上海电力学院(电池评测)

  3.4相关扶持政策

  我国也相继出台了一些储能相关法规、规划和办法等,并给予资金支持发展储能产业。2010年的《可再生能源法修正案》中第一次提到储能的发展,2011年发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中提出依托储能等先进技术,推进智能电网建设。从2013年底起,国家能源局的《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》中鼓励业界各单位或个人投资建设和经营分布式光伏发电项目。财政部发布了分布式光伏发电自发自用电量免收可再生能源电价附加费等政策,旨在降低用户自发自用成本。分布式发电相关政策与补贴的陆续出台为光储模式打下了基础。国务院办公厅2014年11月印发的《能源发展战略行动计划(2014-2020)》中指出,通过科学安排调峰、调频、储能配套能力,切实解决弃风与弃光等问题,作为影响未来能源大格局的前沿技术,储能在我国已获得前所未有的高度关注。

  上海市政府在发布的“十二五”电力、新能源、战略性新兴产业发展等一系列规划中,明确要求上海的能源发展、电力发展必须符合环境质量要求。“十二五”期间,上海的能源结构将加快调整步伐,并在能源项目布局上着力推进西气东输、西电东送等重要能源工程,这为上海增加清洁能源的供应和结构调整创造了良机。此外,随着土地资源供应趋紧和环境保护约束增多,电网、管网等设计施工和建设要求不断提高,能源建设项目实施难度也日益加大。“十二五”期间,上海社会用电总量将稳步增长,“十二五”末,上海电网最高负荷将达到37120MW,2015年,上海电网需从市外受电25000MW以上。上海“十二五”电力规划明确提出“全面启动电网建设”。在各级电网协调发展的基础上,运用现代信息技术、控制技术、储能技术和输电技术改造传统电网,初步建成与上海经济社会发展水平相适应的智能电网框架。在这个框架内,上海市政府将建设网架坚强的城市输配电网,实现各类电源便捷接入与调度,构筑友好、互动的智能用电体系。

  四、目标与思路(长远愿景与阶段目标)

  作为智能电网发展中的重要环节和核心技术,储能技术可以有效地实现需求侧管理,减小昼夜间峰谷差,平滑负荷;可以提高供电可靠性和供电质量;可以提高电力设备利用率,降低供电成本;还可以促进新能源的利用;同时可作为提高系统运行稳定性、调整频率、平抑负荷波动的技术手段。上海电网处于华东电网的末端,负荷密集,峰谷差大,供电可靠性要求高,储能系统已成为电网调峰的必要补充,市场需求主要来自上海市落地储能电站,高可靠性供电需求以及新能源接入三部分。发展大规模储能技术将成为上海发展智能电网,构建智慧城市的一项影响全局,关乎长远的重大举措。

  总体目标:立足技术可靠性、规模化、经济性三个方面,重点发展以锂离子蓄电池、新型铅酸电池、钠硫电池和超级电容器为代表的大规模化学储能技术,利用电池产业生态链,重点突破电池储能系统优化设计、系统集成和并网可靠性接入三大关键科学问题,通过较大规模的工程示范和运营维护,从技术可靠性和经济性两个层面进行系统评价,在电动汽车市场的大力牵引下,随着电池成本的不断降低,不断完善本地储能政策和相关标准规范,力争“十三五”中期实现储能产业在上海的率先规模化应用。

  阶段目标:

  阶段1—关键技术突破:系统分析包括虹桥枢纽工程、迪士尼微网、崇明生态岛、曹溪换电站等上海市重要智能电网示范基地的储能系统示范运行情况,寻找影响规模化应用亟待解决的储能关键技术难题,开展基于可再生能源并网、分布式发电及微网、输配电及辅助服务、城市及轨道交通等领域的大容量规模化储能关键科学问题研究,在蓄电池的研究中,更高的储能密度、更快的响应速度、更好的运行安全性、更长的使用寿命、更低的使用费用是我们追求的目标。

  阶段2—技术应用阶段:在智能电网各端进行储能工程示范,以上网应用为技术导向,优化储能各装置的设计和使用策略。

  阶段3—政策推动阶段:在满足技术指标前提下,研究储能工程化应用经济效益,从政策扶持角度优化储能装置的使用策略。

  五、项目实施后的功能描述

  储能技术是电力系统、能源结构优化以及电能生产消费变革的重要支撑性技术。它可以对未来智能电网提供各种不可或缺的实际应用。目前储能技术已处在爆发性发展和革命性突破的前夜,通过对规模等级、技术成熟水平、经济效益、应用限制与环保等方面的研究和实施,以期形成如下功能:

  (1)大电网:利用储能系统提供的快速响应容量,可以快速补偿系统中的不平衡功率,应该可以用最直接、最有效的方式提高电力系统稳定性。

  (2)新能源接入:一是大幅度降低可再生能源发电的成本,使其可以和常规能源发电相比拟;二是尽可能多地消纳可再生能源发出的电力,最终实现全部消纳这些电力;三是提高电能的利用效率。

  (3)微网:提高系统稳定性,当分布式电源供电不足或与微网断开时,储能系统起到维持设备继续运行的功能

  (4)电动汽车及轨道交通:形成完整V2G,V2H生态圈,能源滚动利用,资源优化配置,以极低的能量闲置和浪费换取更高的单位效益,智能交通和智能电网的良性循环。

  (5)其它:形成完善的电池梯度利用网络,并与信息化网络关联,实现电池全生命周期有处可寻,有地可用,有史可查。

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