储能和分布式电源在售电中的应用和前景探讨

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储能技术在电力系统中的应用研究毕业论文

储能技术在电力系统中的应用研究毕业论文

储能技术在电力系统中的应用研究毕业论文标题:储能技术在电力系统中的应用研究摘要:随着电力系统规模的不断扩大和可再生能源的快速发展,电力系统的灵活性和可靠性需求逐渐增加。

储能技术作为一种可调度的能量资源,可以有效地提高电力系统的运行性能和能源利用效率。

本文以储能技术在电力系统中的应用为主题,综述了储能技术的种类和原理,并重点讨论了储能技术在电力系统调度、微电网以及电力市场中的应用。

关键词:储能技术;电力系统;可再生能源;调度;微电网;电力市场引言:随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源(如太阳能和风能)逐渐成为解决能源和环境问题的重要途径。

然而,由于可再生能源的不稳定性和间断性,在将可再生能源大规模接入电力系统时,会给电力系统的稳定性和可靠性带来挑战。

为了应对这一挑战,储能技术被广泛应用于电力系统中。

一、储能技术的种类和原理1.电池储能技术2.超级电容器储能技术3.压缩空气储能技术4.储热技术二、储能技术在电力系统调度中的应用1.平滑负荷曲线2.削峰填谷3.频率调节4.电压支持三、储能技术在微电网中的应用1.微电网的概念和特点2.储能技术在微电网能量管理中的应用四、储能技术在电力市场中的应用1.参与市场交易2.提供备用容量3.降低用户电费结论:储能技术在电力系统中的应用具有重要的研究和实践价值。

通过储能技术的灵活调度,可以提高电力系统的运行性能和能源利用效率。

在未来,储能技术还将进一步推动电力系统的可持续发展和智能化改造。

然而,储能技术的应用还面临着一些技术和经济上的挑战,需要进一步研究和探索,以实现储能技术的充分发挥。

储能对新型电力系统发展的作用和意义

储能对新型电力系统发展的作用和意义

储能对新型电力系统发展的作用和意义储能技术在新型电力系统发展中的作用和意义大家好,今天我们来聊聊储能技术在新型电力系统发展中的作用和意义。

我们要明白什么是储能技术。

简单来说,储能就是把能量储存起来,以备不时之需。

而新型电力系统则是我们现在使用的电力系统,它更加环保、高效、智能。

那么,储能技术在新型电力系统中到底有什么作用和意义呢?接下来,我们就来一一道来。

1. 储能技术可以提高新型电力系统的可靠性想象一下,突然停电了,我们的生活会变得多么不便。

而储能技术就像是我们的救星,可以在电力系统出现问题时,迅速补充能量,保证电力的稳定供应。

这样一来,我们的日常生活就不会受到太大影响,而且还能减少对传统能源的依赖,实现真正的绿色生活。

2. 储能技术可以提高新型电力系统的灵活性现在的新型电力系统已经非常智能了,可以根据需求自动调整电力的输出。

但是,有时候这些智能设备可能会出现故障,导致电力供应不稳定。

这时候,储能技术就可以发挥作用了。

通过储存多余的能量,我们可以在需要的时候迅速释放出来,保证电力供应的稳定性。

这样一来,我们的新型电力系统就能更加灵活地应对各种突发情况。

3. 储能技术可以降低新型电力系统的成本大家都知道,新能源的发展对于降低碳排放、保护环境非常重要。

但是,新能源的价格相对较高,这也给新型电力系统的推广带来了一定的困难。

而储能技术的出现,可以帮助我们解决这个问题。

通过储存过剩的太阳能、风能等新能源,我们可以在低谷时期使用,从而降低新型电力系统的运行成本。

这样一来,新能源就能更好地为人们所接受,推动我们走向更加绿色的未来。

4. 储能技术可以促进新型电力系统的创新有了储能技术的支持,我们的新型电力系统就有了更多的可能。

比如说,我们可以研究更高效的储能设备,提高能量的转化率;还可以开发新的调度算法,实现更智能的能量管理。

这些创新都将为我们的生活带来更多便利,同时也有助于推动整个社会的科技进步。

储能技术在新型电力系统发展中具有举足轻重的地位。

储能技术的发展趋势及市场应用前景

 储能技术的发展趋势及市场应用前景

储能技术的发展趋势及市场应用前景
储能技术是指通过将能量转化为另一种形式进行储存,以便在需要的时候释放能量的一种能源技术。

随着全球对清洁能源和可再生能源的需求增加,储能技术得到了越来越广泛的应用。

未来,储能技术的发展趋势和市场应用前景主要有以下五个方面:
1. 能量密度提升:随着科技的不断进步,储能技术也在不断发展。

未来,储能技术将会朝着提高能量密度的方向发展,以便在更小空间内存储更多的能量。

2. 等离子技术:等离子体是一种非常高能的物质,具有很高的热能和电能。

未来,储能技术将会使用等离子技术来储存能量,以便在需要的时候释放。

3. 新型电池技术:现有的锂离子电池虽然已经广泛应用,但存在能量密度低、安全性差等缺点。

未来,新型电池技术将会不断涌现,如钠离子电池、锌空气电池等。

4. 智能储能系统:随着人工智能技术的不断发展,储能技术将与其结合,形成智能储能系统。

这样的系统可以更好地管理能源,提高能源利用率。

5. 应用前景:未来,在智能电网、可再生能源、电动汽车、军事应用等领域,储能技术将会有更广泛的应用。

总之,未来储能技术将会不断发展,应用范围不断拓展。

储能技术的应用将能够大大提高能源利用率,促进经济和社会发展。

分布式电源的概述及应用

分布式电源的概述及应用

分布式电源的概述及应用随着电力需求的迅猛增长和传统电力网络的逐渐落后,分布式电源技术愈发受到关注。

分布式电源作为一种新型能源,在电力系统的可靠和安全运行中扮演着不可或缺的角色。

本文将介绍分布式电源的概念、组成、分类、优缺点及应用。

一、概念:分布式电源是指把由微电力系统等电源组成的电源单元,分布在用电负荷侧、配电网侧或输电网侧,逐步实现与电网互联并参与到电力系统运行中的电源设施。

它是指能够灵活地同时向电力系统输送电能和提供服务的小功率电源,可以在不同类型、不同规模和分散的位置生成电能,向电力系统提供电能时不仅能满足自身用电需求,还能向电力系统输送电能,增加电力系统的供应能力。

二、组成:分布式电源包含发电机组、储能设施、逆变器、智能控制器和通信网络五部分。

发电机组是分布式电源的基础,它包括利用太阳能、风能、水能、生物质能等清洁能源的发电机以及使用传统燃料的内燃机组。

储能设施主要是存储分布式电源所获得的电能,以便在需要时供应电网。

逆变器用于将分布式电源中发电机所产生的直流电转化为电网所需的交流电。

智能控制器则是分布式电源运行的大脑,它可以对分布式电源的运行状态进行监视和控制,使其保持正常工作状态。

通信网络可以实现分布式电源之间的联络和协调,保证电力系统的稳定运行。

三、分类:分布式电源通常分为三种类型:可再生能源、传统燃料和混合能源。

1.可再生能源类型的分布式电源是利用清洁能源,如风能、太阳能和水能等进行发电,具有环保、节能和可再生等优点。

2.传统燃料也被广泛应用于分布式电源中,包括天然气、煤、石油等,具有可靠、易于获取等优点。

3.混合型分布式电源兼具可再生能源和传统燃料的优点,可以实现高效可靠的发电。

四、优缺点:分布式电源有以下几个优点:1.节约能源,提高能源利用效率。

2.适应性强,可以根据需要随时增减容量。

3.提供可靠的备用电源,为电力系统的可靠性提升作出贡献。

4.减少传输和配电线路的损失。

分布式电源也有以下几个缺点:1.建设和运行成本较高,需要投入大量资金进行建设。

储能技术在电力系统中的应用

储能技术在电力系统中的应用

储能技术在电力系统中的应用在当今社会,电力的稳定供应对于人们的生活和经济的发展至关重要。

随着能源需求的不断增长和可再生能源的广泛应用,储能技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。

储能技术就像是电力系统的“充电宝”,能够在电力充裕时储存能量,在需要时释放出来,从而有效地平衡电力供需,提高电力系统的稳定性和可靠性。

储能技术的种类繁多,常见的包括电化学储能、机械储能、电磁储能和热储能等。

电化学储能是目前应用较为广泛的一种储能方式,其中锂离子电池储能占据了重要地位。

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、响应速度快等优点,被广泛应用于电动汽车和便携式电子设备中。

在电力系统中,锂离子电池储能可以用于平滑可再生能源的输出波动、参与电力调峰、提供备用电源等。

此外,铅酸电池、钠硫电池等也是电化学储能的常见类型,它们在不同的应用场景中发挥着各自的优势。

机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

抽水蓄能是最为成熟的机械储能技术,它利用电力将水从低处抽到高处的水库中储存起来,在需要用电时,放水发电。

抽水蓄能具有储能容量大、技术成熟、运行成本低等优点,但受到地理条件的限制。

压缩空气储能则是将空气压缩并储存于地下洞穴或压力容器中,在用电高峰时释放压缩空气驱动涡轮机发电。

飞轮储能则是通过高速旋转的飞轮来储存能量,具有响应速度极快、效率高的特点,但储能时间相对较短。

电磁储能包括超级电容器储能和超导磁储能。

超级电容器储能具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点,适用于短时间、大功率的能量缓冲和电能质量改善。

超导磁储能则利用超导线圈产生的磁场来储存能量,具有响应速度快、能量密度高的特点,但成本较高,目前仍处于研究和示范阶段。

热储能主要通过储热材料吸收和释放热量来实现能量的储存和释放,常见的有熔盐储热和相变储热等。

热储能在太阳能热发电等领域具有一定的应用前景。

储能技术在电力系统中的应用十分广泛。

在发电侧,储能可以平滑可再生能源(如风能、太阳能)的输出波动,提高可再生能源的并网稳定性和利用率。

分布式储能系统的研究与应用

分布式储能系统的研究与应用

分布式储能系统的研究与应用随着能源需求的增加,传统的能源供应方式逐渐不能满足人们的需求。

在此背景下,分布式储能系统逐渐成为了新的研究热点。

这种系统具有许多优势,包括提高了能源系统的可靠性、促进了清洁能源的使用以及降低了能源使用成本。

在本文中,我们将探讨分布式储能系统的研究和应用。

一、分布式储能系统的原理分布式储能系统和传统的集中式储能系统有所不同。

传统集中式储能系统是将储能设备集中在一个地方。

而分布式储能系统是将储能设备分布在能源系统的各个节点上。

这种系统通常包括太阳能电池板、风力涡轮机和电池储能系统。

分布式储能系统的主要原理是在能源系统中将能量存储到电池中,以便在需要时释放出来。

这种系统非常适合于太阳能和风力发电技术,因为这两种技术的发电效率存在时间上的波动。

二、分布式储能系统的优势分布式储能系统具有许多优势。

首先,它能够提高能源系统的可靠性。

由于能量储存在各个能源系统的节点上,这种系统在遇到异常情况时可以更加快速、准确地响应。

其次,它促进了清洁能源的使用。

太阳能和风力发电技术通常是不可靠的,但是通过将能量储存到电池中,能够在需要时快速释放储存的电量。

最后,分布式储能系统还能够降低能源使用的成本。

通过这种系统,能源系统之间可以更好地平衡,这意味着能源的使用效率更高,成本更低。

三、分布式储能系统的应用分布式储能系统已经开始在实际应用中得到广泛使用。

在家庭住宅和商业建筑中,这种系统可以作为备用能源源。

在发电站中,分布式储能系统也可以作为电网储能的一种形式。

此外,分布式储能系统还可以用于电动汽车充电。

它可以为充电站提供能源,并且还能够将电池中的电量存储到汽车电池中。

总之,分布式储能系统具有许多优势,并已经得到广泛的应用。

这种系统在未来将继续发挥其作用,为能源系统的可靠性、清洁能源的增加和能源使用效率的提高做出重要贡献。

储能技术的现状、发展与前景

储能技术的现状、发展与前景

储能技术的现状、发展与前景摘要:作为“第三次工业革命”的五大支柱技术之一,储能可以有效调节能源供求在时间、空间、强度和形态上的不匹配性,改变现有电力系统即发即用的传统模式。

同时,随着清洁能源发电占比增高、智能电网的发展及电网规模加大,电力系统存在巨大的能量调节和功率调节需求,储能技术的发展需更加迫切。

关键词:储能;政策支持;制约因素;发展前景0引言按照储能载体技术类型,大规模储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能、化学类储能[1]。

对于智能电网,电力储能已成为其重要支撑技术之一,在能源互联网发展背景下,储能的功能和定位将进一步得到拓展。

储能技术的应用覆盖系统发输配用各环节,可应用于电力系统新能源接入、削峰填谷、调频调压、提高系统稳定性和能源利用效率、微网及需求侧管理、电能质量控制等方面。

在新能源接入比例较高的局部电网和末端电网中,对储能技术的近期需求尤为迫切,而远期需求将进一步扩大。

1.储能发展现状据中关村储能产业技术联盟(CNESA)项目库的不完全统计,截至2017年底,全球已投运储能项目累计装机规模为175.4GW。

中国已投运储能项目累计装机规模为28.9GW。

其中,抽水蓄能的累计装机占比最大,接近99%,电化学储能项目的累计装机规模紧随其后,为389.8MW,占比为1.3%,较上一年增长0.2个百分点。

2017年,中国新增投运电化学储能项目的功率规模为121MW,同比增速超过15%。

[2]2.储能主要政策支持近几年,在能源发展规划方面与储能直接相关的政策主要包括《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》、《中国制造2025》、《关于促进智能电网发展的指导意见》、《配电网建设改造行动计划(2015~2020年)》、《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》等。

上述政策对于储能的影响主要包括技术装备和推广应用两个方面:(1)在技术装备方面,《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》、《中国制造2025》明确提出,储能技术创新是能源科技9个重点创新领域之一,储能装备制造是电力装备和新能源汽车领域工程化和产业化的重点方向。

分布式发电的现状和发展趋势

分布式发电的现状和发展趋势

分布式发电的现状和发展趋势
分布式发电是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的发电机组(一般低于30MW),以满足特定用户的需要,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。

以下是分布式发电的现状和发展趋势:
1. 现状:
-分布式发电在全球范围内得到了广泛的应用,尤其是在一些发达国家,如美国、德国、丹麦等。

-分布式发电技术主要包括太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池、微型燃气轮机等。

-分布式发电的优点包括提高能源利用效率、减少能源损耗、降低环境污染等。

2. 发展趋势:
-随着技术的不断进步,分布式发电的成本将进一步降低,其在能源领域的应用将更加广泛。

-分布式发电将与储能技术相结合,实现能源的有效存储和利用。

-智能电网技术的发展将促进分布式发电的接入和管理,提高电网的稳定性和可靠性。

-分布式发电将与其他可再生能源技术相结合,形成多能互补的能源系统,提高能源供应的灵活性和可持续性。

分布式发电是未来能源发展的重要方向之一,它将为能源的可持续发展和环境保护做出重要贡献。

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储能和分布式电源在售电中的应用和前景探讨
北京清能世福科技黄骏
售电市场现状
截止2017年1月,已有21个省(区、市)开展电力体制改革综合试点,9个省(区、市)和新疆生产建设兵团开展了售电侧改革试点。

2016年,全国包括直接交易在内的市场化交易电量突破1万亿千瓦时,约占全社会用电量19%。

每度电平均降低电价约7.23分,为用户节约电费超过573亿元。

在2016年国家电网为用户节省的电费约等于国家电网的总利润。

售电市场改革,使得大量企业进入市场分蛋糕,导致蛋糕看似变小了,市场容量降低。

那么如何将“蛋糕”做大做强,是目前最值得考虑的。

那么如何做大蛋糕?
“十三五”期间(即2015-2020年),国家规划的在新能源方面的投资是2万亿,其中光伏、太阳能方面的投资是1万亿。

可以看出,国家一直支持分布式光伏的发展。

随着新能源汽车的发展,锂电池储能市场也在不断扩大,储能也似乎处于爆发前期。

光伏、分布式发电以及储能市场不断被看好。

通过售电市场的改革,不仅能够降低用户的用电费用,使大家能够共享售电市场利润,并改善气候环境。

分布式电源运营模式
“分布式光伏”在高渗透率情况下会产生弃光现象,向上级电网倒送电力,对电网的安全造成影响。

所以“分布式光伏”以“自发自用、余量上网、电网调节”的模式运作,在确保安全的前提下,积极发展融合先进储能技术、信息技术的微电网和智能电网技术,提高系统消纳能力和能源利用效率。

低渗透率运营模式
运营模式:“自发自用、电网调节”
关键:用户电价<电网售电价
实例:光伏分布式发电
分布式光伏发电电价 = 用户电价 + 0.42 + 地方补贴
其中,0.42元/kWh为国家补贴,连续补贴20年。

高渗透率运营模式
运营模式:“自发自用、余量上网、电网调节”,或“弃光”以防分布式电源向上一级电网倒送电力,分布式电源配电网要求典型光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内的最大负荷25%。

可以增加储能,减少弃光,并防逆流,还可作为备用电源,在电网故障情况下孤网运行。

关键:分布式电源度电成本<余量上网部分电价,电网安全、电能质量
实例:光伏分布式发电
自发自用部分电价 = 用户电价+0.42(国家补贴) +地方补贴
余电上网部分电价 = 当地脱硫煤电价+0.42 (国家补贴)+地方补贴
目前国家每度电补贴0.42,加上部分地方补贴,可以看出分布式光伏的支持力度很大。

电池储能的构成和作用
储能可以说是一个非常大的市场,经过多年酝酿,储能处于爆发前期。

电池储能系统构成:由电池系统(含电池、BMS)、双向变流器(PCS,充电和放点功能)、变压器组成。

储能的作用是:在充电过程中把电网的电能转存储到电池中,在需要时,再将电池的能量转换到电网。

电池储能的关键就在于转换效率和度电成本。

电池储能系统效率由各个转换环节组成(如下图)
(电池储能系统从充电到放电这个过程具有能量损耗,系统效率分析)
电池储能系统度电成本是一个关键因素
电池度电成本=价格/循环寿命
目前随着新能源车电池的大量退役,退役电池如果用在电池储能上,其度电成本相对较低,计算下来大约是0.3元/度。

电池储能的的价格可以通过大量生产来降低成本,电池的循环寿命和电芯发的循环寿命有关。

电芯的循环寿命由电池材料决定。

通过大规模生产,能够提高度电,降低度电成本,提高电池的性价比。

电池储能的应用
①削峰填谷
我国东部地区的峰谷电压差一般是在0.8元/千瓦时。

电池储能系统削峰填谷收益计算如下:(如下图)
②减少配电容量
电池储能除了削峰填谷以外,还可以减少配电容量,这在需要配电增容的情况下,是能够大幅降低用电成本的。

比如在某些地方,一个兆瓦的配电容量,每月费用大约是25000,元,一年下来
接近30万,如果通过一兆瓦的储能来解决,假设一兆瓦储能一年成本是200万,每年能够收回减少配电容量的投资30万,六年时间就能收回投资。

所以目前通过削峰填谷和减少配电容量这两种方法是可以提高储能的应用价值。

案例:
随着电动汽车应用的日渐普及,其快速充电势必会对电网造成大电流冲击,从而影响区域内的用电安全。

北京国贸大厦的削峰填谷储能系统使这一问题的到来有效解决。

该项目采用锂电池储能技术实现大厦电力的峰谷转移,从而平滑电网、改善供电质量,缓解电动汽车充电(尤其是快充)对现有电网系统的大电流冲击,保证供电运行安全,节省能源费用支出。

另外,该系统配备了智慧能量管理系统,将充电桩作为主动微电网的一部分,可适应未来分布式光伏的发展,提高电网与发电侧、需求侧响应能力。

独立型微电网
微电网其实是由分布式电源、负荷和配电系统组成。

除了我们常见的并网型微电网外,还有一种典型的微电网——独立型微电网,这种微电网随着光伏发电、电池储能成本不断降低,独立型微电网得到广泛应用。

其应用模式主要是“自发自用”、“多能互补”。

独立型微电网常应用在海岛、矿山、庄园、军事基地、偏远地区等。

据国际上的权威机构统计,全世界的无电人口接近10亿,新能源发电刚好能够满足无电人口和缺点人口的需求,前景无限。

MW级光伏独立微电网
独立型微电网中较典型的技术是兆瓦(MW)级光伏独立微电网,它是一种高渗透率的新能源微电网,它是未来分布式发电的趋势。

过去几年,这种微电网在我国青海、西藏以及几个大海岛都有应用,大约有10余个。

MW级光伏独立微电网面临着诸多挑战:
∙多机:系统规模大,设备容量小,多机并联。

∙多源:光伏,储能,电压源,多源并用,小水电、柴油机,多能互补。

∙多变:交流并联,光伏波动,负荷波动,在交流侧平衡
MW级光伏独立微电网的突出问题主要为一下4点:
∙交流并联:
小容量电力电子变流器多台并联,同时平衡光伏和负荷有功、无功波动,控制难度高,容易产生谐波和谐振。

∙新能源限发和适应负荷能力:
储能变流器多机并联作为电压源,电压源容量往往小于并网电流源容量,调节光伏和负荷波动能力、电流过载能力不足。

∙效率低:
光伏的渗透率高,光伏并网发电约30%能被负荷直接使用,其余约70%需
要经过储能变压器降压后,由PCS给蓄电池充电;在没有光伏发电或光伏发电功率不足时由PCS释放蓄电池存储的能量,经过变压器升压后负载使用。

储能转换环节损耗如下图所示
损耗估算为=2%(充电时储能变压器损耗)+3%(充电时PCS损耗)+2%(放电时储能变流器损耗)+3%(PCS放电时损耗)=10%,此处损耗按额定功率下计算,实际工况的损耗>>10%。

交流侧光伏逆变器 + 储能变流器额定功率之和>>最大负荷,也增加了系统损耗和变压器、高压开关柜等设备投资。

电站度电成本高:
由于限发和系统效率低,电站度电成本高,经济性差,国内的大型微电网大多靠国家补贴建立没缺乏市场化盈利的商业模式。

从度电成本看,光伏独立微电网的度电成本低于2元/kWh,相比很多偏远地区、海岛高于3
元/kWh的柴油发电度电成本有优势,但由于初始投资大、电池储能不成熟,还需要技术进步和性价比进一步提高,才具有比较优势。

电站度电成本:
目前在我们国家,光伏发电量大约是600多亿度电,风电的发电量大约是2400多亿度电,供给3000多亿度电,占所有发电量的5%左右。

从这里可以看出分布式发电前景广阔,将来会有高盈利分布式发电并网。

分布式光伏的应用前景
《能源发展“十三五”规划》提出,到2020年,光伏发电电价水平在2015年基础上下降50%以上,在用电测实现平价上网,与电网销售电价相当。

目前:
∙工商业电价:一般在1元/kWh左右,如果在工商业测并网,则光伏已经实现了平价上网。

∙大工业电价:一般在0.6~0.9元/kWh之间,如果在大工业测并网,则光伏已经接近实现了平价上网。

∙居民和农业售电电价:由于享受国家的补贴,价格较低,约0.5元/kWh。

原国家电网董事长刘振亚在两会期间做过预测,2025年前清洁能源的经济性要全面超过所有化石能源,无论风电还是太阳能。

我们都做过测算,太阳能到2025年发电成本可以做到1-3美分/度电,所有化石能源都做不到。

到时候不用动员大家也要用清洁能源。

END。

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