儲能在電網(wǎng)中的應(yīng)用價值及其商業(yè)模式

文/徐升

近年來，我國致力于新能源的開發(fā)和應(yīng)用當(dāng)中，尤其是在風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電方便。從實際的角度來講，二者具有一定的隨機性和波動性，從而增加了調(diào)峰調(diào)頻的壓力，在一定程度上降低了電網(wǎng)電壓的質(zhì)量。將儲能技術(shù)應(yīng)用在輸配電領(lǐng)域，可以有效的保證和提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，具有極大的應(yīng)用價值。下文圍繞儲能在電網(wǎng)中的應(yīng)用價值及其商業(yè)模式展開一系列的討論。

1 儲能在電網(wǎng)中的應(yīng)用價值

從實際的角度來講，對先進(jìn)的儲能技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理有效的應(yīng)用，能夠極大的促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，特別是在電力以及電儲能技術(shù)方面。從目前的情況來看，電儲能技術(shù)在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、分布式能源、微電網(wǎng)以及電力系統(tǒng)移峰填谷等領(lǐng)域已經(jīng)逐漸發(fā)揮出了越來越大的作用。

將儲能技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)當(dāng)中，一般都會在輸配電側(cè)進(jìn)行安裝，并且可以在電壓支撐、備用容量無功支持、調(diào)頻等方面發(fā)揮出了關(guān)鍵性的作用。

1.1 儲能調(diào)頻

為了能夠有效的緩解間歇性電源并網(wǎng)對整個配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性所造成的影響，可以對儲能調(diào)頻技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，能夠發(fā)揮出極大的作用。在儲能參與調(diào)頻的控制策略方面，儲能配置在發(fā)電側(cè)輔助調(diào)頻主要是由于系統(tǒng)調(diào)頻的過程中火電組織相應(yīng)的速度相對較慢，無法對短周期調(diào)頻的問題進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制。在這樣的情況之下，根據(jù)實際情況對電池儲能控制器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和優(yōu)化，可以實現(xiàn)儲能在調(diào)頻過程當(dāng)中發(fā)揮出更好的作用，實現(xiàn)更多的新能源發(fā)電并網(wǎng)。

從目前的情況來看，儲能參與調(diào)頻主要是針對儲能參與快速調(diào)頻的特性、儲能配置的類型和經(jīng)濟(jì)性以及儲能充放電策略等進(jìn)行深入的分析和研究。

在發(fā)電端，可以對發(fā)電廠調(diào)頻性能的儲能充放電策略進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和完善，進(jìn)而能夠從整體上提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。盡管如此，一般很少與新的調(diào)頻政策相結(jié)合，進(jìn)行儲能出力的有效分配。在配電側(cè)，應(yīng)該根據(jù)儲能參與的調(diào)頻特性和頻率的控制特性展開深入的分析和研究，全面掌握關(guān)鍵參量對電池儲能一次調(diào)頻特性所造成的影響。

1.2 儲能調(diào)峰

如果可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的比例過高，勢必會給電力系統(tǒng)調(diào)峰帶來極大的壓力，采用儲能輔助調(diào)峰的方式可以使這一問題得到有效的緩解和解決。到目前為止，由于儲能技術(shù)應(yīng)用的成本較高，會對其實現(xiàn)規(guī)?；膽?yīng)用造成極大的影響和阻礙。

在進(jìn)行儲能調(diào)峰控制方案制定的過程當(dāng)中，可以從多個不同的方面和角度入手，其中主要包括：考慮死區(qū)控制、調(diào)峰常規(guī)手段、電流控制、負(fù)荷區(qū)間控制以及并網(wǎng)點電壓補償。

從總體的角度來講，發(fā)電側(cè)儲能調(diào)峰主要的方式在于深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰以及正常調(diào)峰等，可以在一定程度上降低儲能調(diào)峰的容量需求。對于調(diào)峰電力系統(tǒng)反調(diào)峰特性所產(chǎn)生的風(fēng)電輸出能力，在低負(fù)荷的情況之下，需要采取相應(yīng)的儲能系統(tǒng)控制策略。完成大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)之后，可以對火電機組啟動時間進(jìn)行有效的縮短，使電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)效益得到極大的提高。在用戶側(cè)儲能也可以進(jìn)行調(diào)峰，每個用戶均可視為一個調(diào)峰點，當(dāng)多個調(diào)峰點同時進(jìn)行調(diào)峰時，電網(wǎng)峰谷差將減小，電網(wǎng)壓力降極大減小，能有效進(jìn)行電力移峰填谷，使電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)效益得到極大的提高。

1.3 儲能備用容量和擴(kuò)展容量應(yīng)用

當(dāng)前，對于備用容量方面的研究工作相對較少，只是在微電網(wǎng)孤島運行的過程當(dāng)中與風(fēng)電機組、柴油機等進(jìn)行協(xié)調(diào)，將其作為備用容量參與到一次調(diào)頻當(dāng)中，實現(xiàn)此項功能能夠憑借在輸電側(cè)增加壓縮空寂儲能技術(shù)系統(tǒng)中的流量、溫度以及氣壓等，使之形成相互作用的機制，準(zhǔn)確的反映出壓縮空氣儲能電站分鐘級運行特性的容量約束。

2 儲能的商業(yè)模式

從目前的情況來看，一些國家在商業(yè)領(lǐng)域?qū)δ芗夹g(shù)進(jìn)行了十分廣泛的應(yīng)用，并且不同國家在對其進(jìn)行應(yīng)用的方面也存在著一定的差異。商業(yè)模式根據(jù)儲能應(yīng)用領(lǐng)域的不同可以將其分為電動汽車充電站、海島獨立性微電網(wǎng)以及分布式電源和微電網(wǎng)并網(wǎng)，由于應(yīng)用領(lǐng)域的差異，使得儲能應(yīng)用的商業(yè)模式也有所不同，就儲能商業(yè)模式而言，不僅受到相關(guān)政策的直接影響，同時還存在著其他諸多方面的影響因素。具體而言，大體上包括：運維和投資回收期成本、儲能類型、初始投資、電價體系以及補貼方式的諸多方面。在這當(dāng)中，儲能系統(tǒng)在海島獨立型微電網(wǎng)的應(yīng)用當(dāng)中，儲能類型、補貼方式都屬于商業(yè)模式的盈利決定因素范疇。

在用戶側(cè)儲能的商業(yè)模式當(dāng)中，應(yīng)該對復(fù)雜的電價體系和運行主體進(jìn)行充分的考慮，投資方可以根據(jù)客戶負(fù)荷特性數(shù)據(jù)充分挖掘項目多重收益。實際操作中結(jié)合用戶情況靈活調(diào)整峰谷電價差和容量改需量報裝、用戶側(cè)用電管理進(jìn)行收益共享，如儲能的使用通過削減尖峰提高了項目容改需收益。儲能項目對于用戶而言，好處是非常多的，主要有以下四點：

（1）儲能項目使用提高了用戶的供電可靠性，錯峰用電不停電，對用電要求穩(wěn)定和電能質(zhì)量要求高的生產(chǎn)車間，通過配置儲能系統(tǒng)作為支撐電源，能夠改善因電網(wǎng)浪涌、電壓跌落、頻率波動、臨時性斷電等電能質(zhì)量問題，挽回因斷電、電能質(zhì)量不穩(wěn)而使生產(chǎn)線停產(chǎn)造成的損失，儲能系統(tǒng)能夠支撐大功率穩(wěn)定運行達(dá)幾個小時甚至十幾個小時。

（2）對于生產(chǎn)連續(xù)性要求高的用戶，通過配置一定規(guī)模的儲能系統(tǒng)，可以提供高質(zhì)量、不間斷的電源，保證生產(chǎn)線的穩(wěn)定。

（3）通過配置一定規(guī)模的儲能，可主動參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)，這樣既可以獲得參與需求側(cè)響應(yīng)的獎勵機制，也可以改變用戶的用電習(xí)慣，消減用戶自身高峰負(fù)荷，節(jié)約用電成本。

（4）對于負(fù)荷曲線存在瞬時尖峰負(fù)荷的用戶，可以通過儲能系統(tǒng)短時持續(xù)放電來減小申報需量的可能，提高用戶收益。投資方和用戶可以通過合同能源管理合同的模式共同進(jìn)行項目開發(fā)，對收益進(jìn)行分享，雙方通過峰谷電價收益、容量改需量收益、用戶電能管理等方面進(jìn)行盈利。

3 結(jié)束語

前文以儲能在電網(wǎng)中的應(yīng)用價值及其商業(yè)模式為主線，進(jìn)行了簡要的分析和描述。從總體的角度來講，伴隨著國家的發(fā)展和社會的進(jìn)步，使得眾多的新能源逐漸得到開發(fā)，儲能技術(shù)在電網(wǎng)當(dāng)中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮出越來越高的價值。目前，儲能具有極高的效率和精準(zhǔn)性，但是容量相對有限，就獨立儲能運營商而言，不能只是一味的憑借服務(wù)容量和電量價格的補償，應(yīng)該根據(jù)實際情況進(jìn)行改進(jìn)和完善，有效的提高其適應(yīng)性，使之獲得更大的發(fā)展。