储能支撑新能源发电运行消纳的应用探讨
储能技术在能源消纳中的作用和前景分析
储能技术在能源消纳中的作用和前景分析储能技术是一种能够将电能或热能转化为其他形式储存起来，并在需要时重新转化为电能或热能供应的技术。
它在能源消纳中起着重要的作用，既能够解决能源供应不稳定的问题，也能够提高能源利用效率。
本文将就储能技术的应用领域、作用和未来的前景进行分析。
首先，储能技术在能源消纳中的应用领域广泛。
能源消纳主要包括电力系统的调度、能源供需平衡、能源储备和能源波动的调节等方面。
储能技术能够灵活地将多余的电能或热能储存起来，以应对能源供应不稳定的情况。
对于电力系统来说，储能技术可以平衡发电和负荷之间的差异，防止电网过载或是电力供应不足的问题。
此外，储能技术还可以应用于电动汽车和可再生能源等领域，使得能源的利用更加高效和可持续。
其次，储能技术在能源消纳中起到的作用非常重要。
首先，储能技术能够提高能源的利用效率。
当能源供应超过需求时，储能技术可以将多余的能源储存起来，以便在需求增加时重新释放出来。
这样可以减少能源的浪费，提高能源的利用率。
其次，储能技术可以平衡能源的供需关系。
能源供应和需求之间存在不断变化的差异，储能技术可以在能源供应不足时释放能源，并在能源供应过剩时进行储存，从而维持能源供需平衡。
此外，储能技术还可以提高电网的稳定性和可靠性，避免电网过载或停电等问题的发生。
储能技术的前景非常广阔。
随着可再生能源的快速发展和应用，能源消纳中对储能技术的需求将会越来越大。
可再生能源如风能和太阳能具有不稳定性和间歇性的特点，储能技术能够有效解决这些能源的波动问题，实现可再生能源的平稳消纳。
此外，储能技术在电动汽车领域的应用也有着巨大的潜力。
电动汽车的快速普及将会导致对电能的需求急剧增加，储能技术可以在低峰期对电能进行储存，以应对高峰期的需求。
然而，储能技术在应用中还面临一些挑战。
首先是成本问题。
目前，一些储能技术的成本较高，限制了其大规模应用。
其次是安全性和环境影响的问题。
一些储能技术如电池存在安全隐患，而其他技术如压缩空气储能存在一定的环境影响。
储能技术在新能源电力系统的应用研究
储能技术在新能源电力系统的应用研究摘要：构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和战略目标的重要组成部分。
本文主要对储能技术在新能源电力系统的应用进行研究，详情如下。
关键词：储能技术；新能源；电力系统引言在新能源高比例渗透下，电网安全问题日益突出，聚焦优化电网友好方式，促进可再生能源消纳，推动新能源持续快速发展，储能技术以其响应速率快、调节精度高等特点，成为新能源行业中提升电能质量、减少弃风弃光的重要手段。
1 新能源发电技术的类型新能源发电主要指的是借助现有的科学技术，转换可再生能源为电能的过程。
目前新型能源主要有风能、太阳能、地热能和生物质能四种，下面进行详细分析。
（1）风能。
风能在我国十分常见，特别是西北地区，更是具备优质的风能资源，其储量大，分布广。
风能发电的载体主要为电力电子技术，其可以对电机组的参数予以合理的调整和控制，以此还是先风能发电的目的。
（2）太阳能。
相较于其他新能源，太阳能资源获取和利用较为便捷和稳定，资源丰富。
太阳能发电技术则是利用专用的太阳能电池，将太阳能转化为电能。
2 储能技术在新能源电力系统的应用2.1SMES 技术SMES 技术是电磁储能技术的简称，分为超导磁储能与超级电容器储能技术，超导储能技术是把能量存储在超导线圈直流电流的磁场之内，存储效率为 95%。
电磁储能技术具备快速响应功能，实际运用效率非常高，而且无污染。
超导状态下线圈能耗小，能够在不计算电阻的情况下实现无损耗储能。
倘若将该技术运用在低温环境下，超导线圈在低温状态下运行成本会增加，系统的复杂性也会随之提高。
电磁储能技术能够让新能源有效控制电压、频率。
保证发电系统中电机的稳定性和可靠性，对大容量的电能进行补偿，提高瞬态电能质量。
另外，超级电容器储能技术的使用，超级电容器主要是使用双电层来存储电能，储能设备一般设置在电容器和电池的中间，充电与放电的时候都有极强的可逆性，能连续操作十万次以上，超级电容器储能技术的功能强大，储能效率很高，能达到 70%~80%，为电动汽车提供良好的瞬时功率。
储能与新能源消纳量的关系
储能与新能源消纳量的关系
储能与新能源消纳量之间存在着紧密的关系。
储能技术可以帮助解决新能源的波动性和间断性问题，提供可靠的能源供应。
新能源源头如太阳能、风能等，其能量产生往往受到自然条件的限制，比如日照强度、风速等。
由于这些能源的不稳定性，其消纳量可能会受到限制。
当新能源发电过剩时，储能系统能够将多余的能量存储起来；而当新能源供应不足时，储能系统则可以释放储存的能量进行补充，以满足电网的需求。
储能技术的发展可以提高新能源的消纳量。
通过储能系统的储存，可以平衡电网负荷，提高电网的稳定性和可靠性。
储能系统可以将多余的新能源能量储存起来，以备不时之需。
储能系统的使用还可以减少对传统能源的依赖，推动能源转型和减少碳排放。
同时，新能源的消纳量也可以促进储能技术的发展。
新能源消纳量的增加会增加对储能的需求，推动储能技术的研发和应用。
随着新能源的不断普及和推广，储能技术也将得到更广泛的应用和发展。
总之，储能技术与新能源消纳量之间是相互促进的关系。
储能技术的发展可以提高新能源的消纳能力，而新能源的消纳量也会促进储能技术的应用和发展。
这一关系将为实现可持续能源发展和能源转型提供重要支撑。
储能技术在新能源消纳中的作用
储能技术在新能源消纳中的作用引言随着气候变化和能源安全问题的日益凸显，全球范围内对替代传统化石燃料的新能源的需求不断增长。
尤其是可再生能源，如太阳能和风能等，正在成为主要的能源供应来源。
然而，新能源的不可控性和不可预测性给能源系统的稳定运行带来了挑战。
在这个背景下，储能技术的发展和应用变得尤为重要。
本文将探讨储能技术在新能源消纳中的作用。
新能源消纳面临的挑战可再生能源的特点是不可控性和间歇性，这意味着其供给受到天气、时间和地点等因素的影响。
例如，太阳能发电的产量受到日照强度的影响，而风能发电则受到风速的影响。
这使得新能源的消纳面临一些挑战，包括：1.供需不匹配：新能源的供给和用户需求之间存在时间和空间上的不匹配。
例如，在大部分太阳能和风能资源较充足的地区，多数用户的用电高峰往往发生在日落之后。
2.能源波动：新能源的不可预测性导致能源供应发生波动，这使得能源系统的稳定运行存在一定困难。
3.传输和储存损耗：将新能源从发电点传输到用户端存在一定的损耗，尤其是远距离传输的情况下。
此外，新能源的抽取和储存过程也会有一定的能量损耗。
储能技术的作用储能技术可以帮助解决新能源消纳面临的挑战，并提升能源系统的稳定性和效率。
储能技术的主要作用有：平滑能源波动储能技术可以平滑能源供给的波动，使新能源的不可控性转化为可控性。
当新能源供给充足时，多余的能量可以通过储能技术存储起来。
在能源供给不足时，储能技术可以释放存储的能量，以满足用户需求。
调整供需匹配储能技术可以调整供需之间的时间和空间不匹配问题。
例如，在太阳能和风能充足的时候，部分能量可以用来充电或压缩气体等，然后在用户需求高峰期使用。
这样可以提高整个能源系统的匹配度，减少能源浪费。
提升能源系统的响应速度储能技术可以提升能源系统的响应速度。
传统能源系统的调度一般需要通过调节发电机的负荷来实现，响应速度较慢。
而储能技术的使用可以实现快速的能量储存和释放，使得能源系统更加灵活和高效。
新能源消纳问题的研究与对策
新能源消纳问题的研究与对策随着全球对可持续发展的关注，新能源的发展已成为各国的重要议题。
然而，随着新能源规模的不断扩大，新能源消纳问题逐渐凸显。
新能源消纳问题指的是由于新能源的天然特性和与传统能源互补的特点，导致其在能源系统中存在剩余和浪费的情况。
解决新能源消纳问题对于实现能源可持续发展至关重要。
本文将就新能源消纳问题进行深入研究，并提出一些可行的解决方案。
首先，新能源消纳问题的产生与新能源的发展紧密相关。
随着可再生能源（如风能、太阳能、水能）的大规模利用，限制其消纳的主要问题是能源系统的不平衡。
由于新能源的供给受气象条件等自然因素的限制，其产生的电力波动性较大。
这导致了利用新能源时，能源系统的可靠性和稳定性受到了挑战。
此外，随着新能源规模的扩大，其与传统能源（如煤炭、石油、天然气）之间的互补性越来越强。
新能源消纳问题的主要原因之一是传统能源生产与消费方式的调整与变革不足，导致了新旧能源之间的差异导致的消纳困难。
针对新能源消纳问题，我们可以从以下几个方面进行研究和解决。
第一，加强新能源消纳技术研究。
新能源消纳技术是解决新能源消纳问题的关键。
通过研究新能源消纳技术，可以有效降低新能源消纳的难度和风险。
例如，利用先进的电网技术，如智能电网和储能技术，可以更好地消纳新能源。
智能电网可以通过电力系统的监控、控制和优化，提高新能源的消纳能力。
储能技术可以在新能源供给不足时，提供备用电源，保持能源系统的平衡。
此外，研究并推广新能源与传统能源的互补技术，如功率调节、储电和能量转换等，也是解决新能源消纳问题的重要途径。
第二，优化能源系统规划与管理。
建立健全的能源系统规划和管理机制，是解决新能源消纳问题的基础。
需要制定科学合理的能源发展规划，根据能源消费结构和新能源资源分布情况，合理确定新能源装机规模和区域布局，避免因过度装机而导致的新能源消纳问题。
此外，需要加强能源系统的监测和调度能力，及时掌握新能源的供需状况，合理分配和调度能源资源，提高能源系统的可靠性和稳定性。
新型电力系统中储能应用功能的综述与展望
新型电力系统中储能应用功能的综述与展望一、概述随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的提出，新型电力系统正逐渐成为未来能源体系的核心。
新型电力系统以清洁、高效、灵活为特点，其中储能技术扮演着至关重要的角色。
储能技术能够平抑电力供应与需求之间的波动，提高电力系统的稳定性和经济性，为可再生能源的大规模接入和消纳提供了有力的技术支撑。
本文旨在对新型电力系统中储能应用的功能进行全面的综述，并展望其未来的发展趋势，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
本文将简要介绍新型电力系统的基本特征和储能技术在其中的重要地位。
随后，将重点分析储能技术在新型电力系统中的主要应用功能，包括能量存储与释放、功率平衡、频率调节、电能质量控制等。
还将探讨储能技术在提升电力系统灵活性、促进可再生能源消纳、支撑微电网和虚拟电厂运营等方面的积极作用。
在展望部分，本文将分析储能技术在新型电力系统中的未来发展趋势，包括技术创新、成本降低、规模化应用等方面。
同时，还将探讨储能技术在应对能源转型挑战、促进能源互联网建设、推动能源可持续发展等方面的潜在价值和作用。
储能技术在新型电力系统中发挥着至关重要的作用，其应用功能的不断拓展和深化将为电力系统的转型升级提供强有力的支撑。
本文的综述与展望旨在加深对储能技术在新型电力系统中应用功能的理解，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
1. 新型电力系统的特点与挑战清洁低碳：新型电力系统以新能源为主体，如光伏、风电等，逐步替代传统的化石能源，以实现电力生产的清洁化和低碳化。
柔性灵活：新型电力系统需要具备更高的灵活性和适应性，以应对新能源发电的不确定性和波动性。
智慧融合：新型电力系统将广泛应用智能技术和信息技术，实现电力系统的智能化管理和运行。
新能源的不确定性和波动性：新能源发电的随机性和波动性给电力系统的运行和控制带来了更大的复杂性和难度。
新能源并网消纳和系统安全可靠供电的难度：特别是在极端天气条件下，新能源的耐受能力较为脆弱，给电力系统的稳定运行带来了挑战。
电力系统中的新能源消纳技术
电力系统中的新能源消纳技术随着全球对可再生能源的需求不断增长，新能源的消纳成为电力系统面临的一项重要挑战。
新能源消纳技术的发展和应用对于实现可持续能源发展、降低能源消耗和减少污染排放具有重要意义。
本文将从电力系统调度、储能技术和智能配电网三个方面探讨电力系统中的新能源消纳技术。
一、电力系统调度电力系统调度是保证电力供应平衡的重要手段。
在传统的电力系统中，主要基于化石燃料的发电形式，因此电源的调度相对较为稳定。
然而，新能源具有波动性和间歇性的特点，这给电力系统调度带来了新的挑战。
为了更好地消纳新能源，电力系统调度需要更加灵活和智能化。
一种有效的解决方案是通过建立预测模型，对新能源发电的波动性进行准确预测。
利用先进的数据分析算法和智能化系统，可以根据历史数据、天气预报和负荷需求等因素，预测未来新能源的供给情况，并进行相应的调度安排。
另外，灵活的电力市场机制也对新能源消纳技术起到重要作用。
通过市场化的机制，鼓励清洁能源发电和能源消纳技术的应用，提高新能源在电力系统中的竞争力。
同时，通过电力系统调度的灵活性，可以根据实际情况在各个电源之间进行合理配置，从而实现新能源的最大程度消纳。
二、储能技术储能技术是解决新能源波动性的关键。
传统的储能技术主要包括水电站、抽水蓄能和蓄电池等。
然而，随着新能源规模的不断发展，传统的储能技术已经无法满足需求。
新能源消纳技术的一个重要发展方向是电力系统中的大规模储能技术，如氢能储能、压缩空气储能和电力储能等。
这些储能技术可以将新能源产生的电能转化为其他形式的能量，以备不时之需。
通过将储能与新能源发电系统相结合，可以在新能源供应不足或波动较大的情况下，为电力系统提供稳定的备用电源。
此外，分布式储能系统也是新能源消纳技术的重要组成部分。
通过在用户侧或分布式发电系统中安装储能设备，可以将新能源的产生与消耗进行有效地匹配。
这种分布式储能系统可以提高电力系统的供电可靠性和稳定性，减少输电损耗，同时也为用户提供更灵活的用电选择。
储能系统在新能源项目的运用
储能系统在新能源项目的运用摘要：近年来，国家大力推广新能源项目，其中风能、太阳能发电为典型代表。
新能源发电可减少环境污染，但其存在的不稳定性及间歇性特点可在一定程度上影响电网系统的安全性与稳定性，为此需采取有效的解决方案。
储能系统可动态调节电力，提升新能源发电的可控性，并可降低外界环境对新能源发电的不利影响，使新能源输出符合电网系统要求，进而带动可再生能源消费。
本文总结分析新能源项目中储能系统的合理运用，希望为相关人员提供参考。
关键词：储能系统；新能源项目；储能原件现阶段，我国新能源项目中储能系统的运用日趋成熟完善，电网侧、用户侧、发电侧储能项目容量呈现在增大趋势，截止2020年，我国电力储能项目累计装机规模达32.2吉瓦，电化学储能项目总装机容量大1784.1兆瓦[1]。
与此同时，储能系统应用于新能源项目期间仍存在诸多问题，为此需深入研究分析，以促进储能系统合理应用，进而带动新能源领域的发展进步。
1.储能系统简介储能系统主要指依据特定要求储存电能，并可在规定时间释放电能的系统。
我国新能源项目中储能系统应用范围逐步扩大，其主要应用场景包括削峰填谷、平滑输出、降低弃光、调度优化、微电网等。
储能系统的主要组成包括蓄电池管理系统、储能蓄电池、双相DC/DC变流器或双相储能变流器、电能管理系统等，其中蓄电池管理系统由蓄电池生产厂家提供，并负责完成蓄电池管理系统与蓄电池的集成，可确保蓄电池正常稳定运行。
双相DC/DC变流器、双相储能变流器可控制蓄电池储放电功率及时间，并能够将电能存储至蓄电池内，并可辅助蓄电池释放电能。
电能管理系统可对微电网及储能系统进行分析、监控，并可实现能量有效管理[2]。
释放与储存电能的电存储单元是储能系统的核心部件，其性能可影响储能系统的使用寿命、技术水平、投资收益等。
现阶段，新能源项目储能系统中应用的储能原件主要包括超级电容、蓄电池，其中蓄电池属于电化学类储能设备，主要包括钠硫、铅碳、液流、锂离子、铅酸等形式，各类电化学能电池均具有较高的能量密度，输出电压水平较高，但不同蓄电池自身特点存在差异，需依据新能源项目特点合理选择。
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风电 9%
水电 19%
太阳能 核电 发电 2% 8%
火电 62%
太阳能发电 核电
1%
4%
风电
5% 水电
18%
火电 72%
2017年全国电源装机结构
2017年全国电源侧发电量结构
6
部分省区新能源装机已呈现高占比
至2017年底，甘肃、青海、宁夏、新疆、内蒙古、河北等19个省份新能源成 为第一、二大电源。目前，甘肃、青海新能源已成为本省的第一大装机电源。
调频及调压，提高和改善微电网电能质量 新能源微电网重要组成部分，保障微网内功率平衡、与主网功率/电量交换 提供后备电源，提高用户及关键设备供电可靠性 促进和支撑分布式新能源的并网接入
2017年世界光伏发电装机排名前七名的国家 （装机容量大于1000万千瓦）
2017年世界风电装机排名前九名的国家 （装机容量大于1000万千瓦） 4
我国新能源发展十分迅速
单位：百万千瓦
5
新能源在我国电源侧占比不高
截至2017年底，我国风电和太阳能光伏发电总装机容量2.94 亿千瓦，约占我国电源侧电源总装机容量的17%。风电和光伏发 电量约占电源侧总发电量的6%。
18
国家风光储输示范工程-集中式新能源电站运行消纳应用
19
南澳Hornsdale风电场-储能毫秒级频率快速响应
风电场安装特斯拉锂离子电池，总容量100MW/129MWh，正常情况储 能与风电场联合运行，参与电力市场，紧急情况下可参与辅助服务市场。
2017年12月13日，南澳维多利亚LoyYang洛伊扬燃煤发电厂意外跳闸， 瞬间电网损失560MW电力，电网频率下滑至49.80Hz（正常50Hz）。距离故 障机组近1000公里的储能电池作出毫秒级响应，在140毫秒内向电网注入 100MW 电力，而当地格莱斯顿燃煤调频电厂6 秒内未做出响应。
7
新能源的弃电形势依然严峻
我国2009年首次在甘肃因电网网架约束出现弃风情况，2013年首次出现弃光。 随着全国新能源的快速发展，弃风弃光现象逐步在多省区出现，范围逐渐扩大。统 计显示， “十二五“以来我国新能源累积弃电量已超过2000亿kWh。
8
大规模新能源接入的挑战
9
电力系统功率平衡和稳定运行难度增大
电场储能项目
Tesla锂电池储能： 100MW/129MWh
参与电力市场，风电出力平 滑和计划跟踪，事故紧急响
应辅助服务
意大利南部可再 减少电网阻塞引起的弃风弃
3 生能源丰富地区 钠硫电池：35MW/230MWh 光，参与系统调频
储能项目
17
国家风光储输示范工程-集中式新能源电站运行消纳应用
具备风、光、储联合发电运行多种运行模式，一定程度上实现了新能源发电可预测、 可控制、可调度，功率波动<5%/10min，计划跟踪偏差<3%，AVC合格率>95%。
12
电力系统调度运行难度大
新能源发电随机波动，高比例接入电力系统后，常规电源不仅要跟随负荷变化， 还要跟踪平衡新能源的出力波动，增加了电力系统调节负担。
由于新能源发电功率预测误差较大，以及主要新能源富集省区缺乏抽水蓄能等灵 活调节电源，新能源与常规电源的协调发电计划安排和优化调度运行难度较大。
100%
体功率平衡难度提高。
发
输
配
用
储
16
新能源和储能联合运行的应用案例
序号
项目名称
储能配置
储能主要功能
一期：风电100MW，光伏
具备多种联合运行方式，平
国家风光储输示
40MW，储能20MW
1
滑出力、计划跟踪、削峰填
范工程
二期：风电400MW，光伏
谷、调频调压等功能
60MW，储能 50MW
南澳Hornsdale风 2
20
储能支撑新能源发电送出-意大利南部缓解输电阻塞
意大利南部地区可再生能 源快速增长，由于输电瓶颈，不 能输送到北部电力负荷中心。
采用钠硫电池与可再生能 源联合运行，减少输送阻塞，延 缓新建输电线路的投资。
钠硫电池安装在三个变电站， 总计35MW/230MWh，连接到意 大利输电线路。
21
储能支撑分布式新能源和微电网运行
风电
常规火电
耐压水平
1.1倍额定 1.3倍额定
电压
电压
频率上限
50.2Hz
51.5Hz
调压能力 超前0.95~ 超前0.95~ （功率因数） 滞后0.95 滞后0.85
目前新能源和火电机组 涉网技术标准对比
2015年，哈密北地区风机产生次同步 谐波，传递到300多公里外的火电厂
电力系统转动惯量发展趋势
储能支撑新能源发电运行消纳的应用探讨
目录
01 我国新能源发展总体概况 02 大规模新能源接入的挑战 03 储能支撑新能源运行消纳的案例 04 储能在新能源领域应用发展的探讨
我国新能源发展总体概况
3
中国新能源装机位居全球第一位
截止2017年底，全球风电和太阳能发电的装机容量分别为5.14亿千 瓦和3.97亿千瓦，中国新能源总装机2.94亿千瓦位居世界第一位，与欧 盟新能源装机总量（2.8亿千瓦）相当。
11
新能源发电稳定控制难度大
新能源发电主要采用电力电子技术，频率电压耐受能力与常规火电相比有 差距。在传统同步电网以工频为基础的稳定问题外，出现了中频带(5～300Hz) 的新稳定问题。随着常规机组被新能源替代，风电“弱转动惯量”和光伏 “零转动惯量”使得电力系统等值转动惯量降低，抗扰动能力下降。
3.9%
7.6%
1.5%
0.8%
34.3%
17.5%
48.7%
34.0%
80%
60%
40%
20%
69.9%
80.1%
0%
“三北” 华北
东北
地区
70.1%
56.8%
西北
11.7%
31.1%
30.1%
9.5%
西班牙
德国
美国
葡萄牙
煤电 常规水电 其他 风电 灵活电源（抽蓄、燃油燃气）
国内外灵活调节电源情况对比
大规模新能源影响贯穿电能从生产、输送到消费的全部电力系统环节。传统电 网负荷变化规律性强，用电高峰低谷明显，部分省区风电呈反调峰特性，大规模 新能源接入增加了电网平衡难度。主要难点体现在：预测难、控制难、调度难。
10
新能源发电功率预测难度大
新能源发电功率受大气运动、地理条件和发电特性等众多因素影响，风 光资源随机性强，而且我国地形地貌复杂，气候类型多样，新能源功率预测 难度也更大。
13
大规模新能源接入的主要挑战
系统功率平衡（调频/调峰）
电能质量/电压控制
输电送出能力
大规模新 能源接入
系统稳定性
源/网协调规划
电力系统调度运行
14
储能支撑新能源运行消纳的案例Biblioteka 15储能在电力系统的应用环节
大规模新能源集中式和分布
式接入，电源侧从传统可控
变为随机波动，用电侧负荷
预测精度下降，电力系统整