用于緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力的儲能系統(tǒng)規(guī)劃方法探析

劉杰 凌艷

摘要：隨著能源資源的消耗量進一步增加，對可再生能源的應(yīng)用需求就愈來愈大，科學(xué)技術(shù)的進步使得可再生能源的儲能成為現(xiàn)實，通過儲能系統(tǒng)的應(yīng)用就能有效緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力，當(dāng)前做好儲能系統(tǒng)的規(guī)劃工作就愈來愈重要?；诖耍疚南染碗娋W(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因以及電網(wǎng)調(diào)峰的工作措施加以闡述，然后就儲能的商業(yè)模式和緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲能系統(tǒng)規(guī)劃方法要旨進行探究，希冀能借此理論研究，能為緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力有所啟示。

關(guān)鍵詞：儲能系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)峰；規(guī)劃方法

0.引言

風(fēng)能以及光伏滲透率逐漸增大，給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來很大挑戰(zhàn)，儲能技術(shù)能夠平抑新能源功率波動，從而有效加強新能源發(fā)電可控性，最大程度的提高能源并網(wǎng)接入能力。儲能系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃對緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力也能發(fā)揮其積極價值，通過從理論層面深化探究儲能系統(tǒng)的規(guī)劃探究，就對實際電網(wǎng)調(diào)峰工作有著實質(zhì)意義。

1.電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因及電網(wǎng)調(diào)峰的工作措施

1.1電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因分析

我國的用電結(jié)構(gòu)在改革開放實施后發(fā)生了重大改變，生活用電以及輕工業(yè)和市政等用電的比重在上升，電網(wǎng)負荷也大大增長，電網(wǎng)峰谷差就隨之增大。這對電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行就提出了很大挑戰(zhàn)，電網(wǎng)調(diào)峰問題就顯得愈來愈重要，而出現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因是多方面，由于水電分布不均衡的因素，就使得電網(wǎng)調(diào)峰存在很大壓力[1]。通過水電調(diào)峰是電網(wǎng)重要手段，而由于我國水電資源分布不均衡，調(diào)峰的能力就顯得比較薄弱，所以只有棄水方式進行調(diào)峰，經(jīng)濟上就不是很合理。

另外，電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的出現(xiàn)還由于我國火電大機組調(diào)峰的能力不強，安全監(jiān)測保護裝置自動化水平不高，一些輔助設(shè)備和電網(wǎng)調(diào)峰的要求不能很好的適應(yīng)，而在運行層面也存在著一些技術(shù)問題，限制了機組調(diào)峰的能力[2]。還有是中小機組調(diào)峰能力還沒有充分的發(fā)揮出來，這些都會對電網(wǎng)調(diào)峰工作的順利開展造成不利影響。

1.2電網(wǎng)調(diào)峰的工作措施

從當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)峰工作的實施來看，也從幾個方面采取了相應(yīng)措施。電力較為緊張情況下，缺乏調(diào)峰手段時，電網(wǎng)主要是通過技術(shù)行政措施限制高峰負荷，多安排低谷負荷來減少峰谷差，從計劃的安排方面來避免高峰用電，到高峰期的時候采取技術(shù)手段拉閘限電等。這一措施實施能緩和調(diào)峰矛盾，但是卻不是最為科學(xué)的方式，這對工業(yè)以及人民的生產(chǎn)生活帶來不便和影響，所受到的阻力也是比較大的。

再者，電網(wǎng)調(diào)峰工作開展實施中所采取的手段還有通過中低壓機組調(diào)峰的方式，有的電網(wǎng)就把此類電廠作為主要調(diào)峰廠。還有是進行逐步試行周期運行，兩班制運行的方式，工作中主要工作內(nèi)容就包括了對設(shè)備以及系統(tǒng)的必要改造，確定合理啟停方式來保障鍋爐啟停中汽包溫度變化率指標(biāo)在可控范圍，還有是汽機轉(zhuǎn)子壽命計算，確定試運行機組在以上方式下壽命損耗[3]。

2.儲能的商業(yè)模式和緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲能系統(tǒng)規(guī)劃方法要旨

2.1儲能的商業(yè)模式

儲能系統(tǒng)在發(fā)達國家有著諸多商業(yè)應(yīng)用，儲能應(yīng)用在不同國家的重點突出也有著不同，商業(yè)模式依照儲能應(yīng)用領(lǐng)域，就能分成海島獨立微電網(wǎng)，分布式電源/微電網(wǎng)并網(wǎng)，電動汽車充電站等系統(tǒng)，有著不同的商業(yè)模式。儲能在參與到不同領(lǐng)域當(dāng)中，商業(yè)模式就呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的態(tài)勢，而在經(jīng)濟價值上也會存在不同[4]。商業(yè)模型是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下構(gòu)建的多社會活動商業(yè)模型，儲能在參與到這些商業(yè)模式當(dāng)中后就對每個模型分析，從而來得出最佳運營模式，這對儲能投資商選擇最好的財務(wù)商業(yè)模式就有著積極作用。

2.2儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)峰的重要意義

我國當(dāng)前正進一步的深化可持續(xù)發(fā)展觀，各領(lǐng)域中都將可持續(xù)發(fā)展理論作為發(fā)展的方向。我國作為人口大國，生產(chǎn)生活中對能源消耗量也比較大，所以開發(fā)可再生能源就顯得比較關(guān)鍵，而風(fēng)電以及光伏發(fā)電出力的波動性以及隨機性比較突出，這就大大增加了調(diào)峰調(diào)頻壓力，會造成電網(wǎng)電壓下降的問題出現(xiàn)。這就需要將儲能系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)峰工作相結(jié)合起來，儲能系統(tǒng)參與到調(diào)頻能有效提高電能頻率的質(zhì)量和電網(wǎng)安全運行。提高電網(wǎng)靈活性要增加調(diào)頻能力以及電網(wǎng)調(diào)峰能力，調(diào)峰能力如果不足必然會影響風(fēng)電能源的使用，協(xié)助新能源并網(wǎng)過程中，儲能就成為調(diào)峰的重要手段，能有效改變需求響應(yīng)實現(xiàn)削峰填谷的目標(biāo)，把可再生能源充分的接入到電網(wǎng)當(dāng)中[5]。我國在電力結(jié)構(gòu)的充足完善發(fā)展過程中，電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題突出，分布式儲能系統(tǒng)應(yīng)用就能成為備用容量，獨立實現(xiàn)有功以及無功輸出，保障供需的平衡，這樣就能有效提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.3緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲能系統(tǒng)規(guī)劃方法要旨

緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力，就要充分重視儲能系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃，不同的規(guī)劃方法所產(chǎn)生的應(yīng)用效果是不同的，對于集中式接入方式儲能系統(tǒng)規(guī)劃過程中，集中式接入方式下儲能系統(tǒng)就能發(fā)揮其備用，以及減小輸電堵塞的功能，從而實現(xiàn)削峰填谷的目標(biāo)，采用集中式接入方式儲能系統(tǒng)規(guī)劃有助于廣域能量管理，最大程度提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。儲能系統(tǒng)規(guī)劃中，要能從不同點來分析，如分析和量化儲能收益，對儲能分時電價收益棄風(fēng)收益以及環(huán)境收益相結(jié)合建立凈收益最大優(yōu)化模型。儲能系統(tǒng)在參與到電網(wǎng)調(diào)峰之后產(chǎn)生的效益并不是單一方面，而是多方面，這一情況下就要量化各方獲得的收益，積極探索儲能投資主體多元化和投資成本分攤機制。要建立含有靜態(tài)以及暫態(tài)等多方收益儲能綜合效益評價體系。

另外，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲能系統(tǒng)規(guī)劃中，通過分布式接入方式儲能系統(tǒng)也比較重要，這一方式的儲能系統(tǒng)規(guī)劃主要是采用選址不受限制的電池儲能，這對于減小配置電網(wǎng)運行成本比較適合，能有效促進風(fēng)電光伏消納和延緩電網(wǎng)升級改造[6]。在對分布式接入式儲能系統(tǒng)進行規(guī)劃過程中，就要制定明確的目標(biāo)，系統(tǒng)運行成本和儲能投總成本最小化，儲能凈收益最大化，當(dāng)前已有量化儲能可靠性收益，延緩電網(wǎng)升級改造收益方法，但存在不足。確定儲能可靠性收益的時候，當(dāng)前的相關(guān)研究并沒有對配電網(wǎng)重構(gòu)影響進行考慮，量化儲能延緩電網(wǎng)升級改造收益方面，當(dāng)前的研究也很少有計及電網(wǎng)升級改造項目期內(nèi)儲能替換成本，以及儲能單位投資成本變化影響因素。

緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力的儲能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中，要從多方面進行考慮分析，在規(guī)劃方法的研究上有著一定的成果但還存在諸多不足，未來的研究就要找到關(guān)鍵的方向，如考慮能源系統(tǒng)耦合多類型儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)規(guī)劃，這就成為未來研究的難點，當(dāng)前還沒有綜合考慮多能流網(wǎng)絡(luò)約束對類型儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究。未來的需求響應(yīng)背景下，儲能系統(tǒng)規(guī)劃模型就會成為研究的重點。

3.結(jié)語

綜上所述，儲能系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計要結(jié)合實際的需要，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力是儲能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的要點，在當(dāng)前的儲能投資成本逐漸的下降，和儲能政策的不斷完善發(fā)展下，對于緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力都有著積極意義，也有助于儲能系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃。上文對儲能系統(tǒng)規(guī)劃以及緩解電網(wǎng)調(diào)峰等相關(guān)理論，僅從一定程度上對問題加以說明，疏導(dǎo)篇幅限制未能進一步深化。

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