智能电网中的储能技术及其在稳定控制中的应用

浅谈智能电网中的分布式储能

浅谈智能电网中的分布式储能专业：电气工程及其自动化班级：一班姓名：杨鹏学号：3013203194

浅谈智能电网中的分布式储能摘要：优质、自愈、安全、清洁、经济和互动是当前各国建设智能电网的共同目标，储能环节是智能电网构建及实现不可或缺的关键环节，将分布式发电与储能技术的结合大大提高了系统的能源利用率，改善系统的稳定性、可靠性以及经济性。储能技术将成为未来电网的发展重点之一。本文介绍了分布式储能技术的概念，主要类型和发展现状，以及分布式储能在智能电网的应用。关键词：分布式储能智能电网抽水储能飞轮储能电池储能 1.引言目前，全球风力发电、光伏发电等可再生能源得到了指数式的增长，已经成为电力系统的重要组成部分，但由于其具有波动性、随机性、间歇性的特点，这些愈来愈成为制约新能源发展的障碍，且随着新能源发电规模的继续扩大，这个问题将显得更为迫切。而储能技术正是从根本上解决可再生能源发电接入问题的最有效手段，将富余的能量储存起来，用能高峰期再将这些间歇式能源转换成具有相对统一、稳定的输出，通过储能系统来弥补可再生能源发电的间歇性和不稳定性缺陷，从而实现可再生能源电力平滑并入电网。储能技术的应用前景广阔，并得到国家大力支持，科技部发布了的《国家“十二五”科学和技术发展规划》把储能作为战略必争领域。储能技术将为改变现有的电网发展模式提供了可能，帮助可再生能源和智能电网的大规模应用，从而实现能源利用效率和性能的最大化，未来有望大范围应用。 1.1分布式储能技术概念分布式储能技术是指电能通过某种装置转化成其他形式的能量并且高效存储起来，需要时所存储的能量可以方便地转化成需要的能量形式。包括以下两方面的内容，一是高效大容量存储能量，二是快速高效的能量转化技术

储能在电网发展中的作用

储能在电网发展中的作用 ——Jon Wellinghoff 先生的演讲题目 1.目前世界上有很多种储能技术，可以提供多种服务。这些技术包括超级电容(Supercapacitors)、超导磁储能(SMES)、铅酸电池(Lead-Acid)、锂电池(Li-Ion)、钠硫电池(NaS)、液流电池(Redox Flow)、飞轮储能(Flywheels)、压缩空气储能(CAES)、抽水蓄能(Pumped Hydro)等。这些不同技术可以提供多样化供电功率(从kW级到GW级)和供电时长(从秒级到小时级)，可以在UPS 系统(不间断电源系统)、削峰填谷电网输配系统及大容量电力管理系统等三个层面加以应用。在提供大容量能源服务方面，储能技术可以大幅度提升电网供电能力并使电力运营商通过峰谷电价差获利。另外，储能技术还可以为输电基础设施、配电基础设施、用户能源管理等方面提供诸多辅助服务功能，如：给风光系统补充旋转备用能力、黑启动、配合监管等。 2. 储能技术在电力系统各环节都可以发挥作用。一是在发电端与传统发电技术配合，提升清洁能源的并网率。在发电端，大容量储能系统可以作为发电厂的辅助服务设施，对太阳能、风电等不稳定电源起到稳压、稳流作用。二是在输配环节，储能技术可以用在变电站上起到削峰填谷的作用。这一环节的应用在美国正变得日益重要。储能技术可以作为配电网中变电站的技术升级，推迟电网的更新换代，降低成本。三是在消费环节，在“电表前”和“电表后”，都有储能技术的应用。 3. 在联邦层面，监管政策做出了及时的调整来支持储能设施的应用。在服务计量方面，不光要计算总共接收到的电量，还要根据反应速度、调频准确度来计算报酬。这一规定主要考虑到储能技术的需求响应速度比常规发电技术要快很多这一特点。能源监管委员会的第719号法规要求独立电力系统运营商(ISO)和区域输电组织(RTO)接受来自需求侧所提供的辅助服务，这使商业和工业用户利用储能设施作为需求侧响应手段成为可能。能源监管委员会的第745号法规则要求电力公司和零售商支付大客户利用储能来替代电网调峰的费用。 4. 在州层面，美国也对储能设施的利用有一定的监管政策激励。加州电网系统运行商(CAISO)制定了采购灵活电源的政策，鼓励装配和使用具有储能功能的灵活电源，以保证大量清洁能源的并网和有效使用(加州通过立法要求清洁能源的装机在2030年必须达到50% 。)。加州公用事业委员会( CPUC)制定了储能法规(AB2514)，要求加州境内的三家公共电力公司(PG&E，SCE，SGD&E)必须在2020年前采购至少1.325GW的储能设备。这项法规还设立了评估储能服务、成本效益的框架规则，并且制定了可能的电网储能指标。这个法规直接帮助加州上马了一大批储能项目，很多新的储能技术在这些项目中得到了体现。CPUC制定的“自发电奖励激励计划规定”给予储能$2,000/kW补贴，这项补贴每年递减10%。

大规模储能系统的智能电网兼容性研究分析

基于大规模储能系统地智能电网兼容性研究基于大规模储能系统地智能电网兼容性研究廖怀庆 1 , 刘东 1 ,2 , 黄玉辉 1 , 陈羽 1 , 柳劲松 1 (1. 上海交通大学电气工程系 , 上海市 200240 ; 2. 国家能源智能电网 (上海) 研发中心 , 上海市 200240) 摘要 : 有效协调小容量分布式发电 ( dist ributed generation ,DG) 和集中式可再生能源发电 (collected renewable generation ,CRG) 是中国未来智能电网发展地重要特征 .分散储能系统 (dist ributed energy storage sy stem ,DESS) 和集中储能系统(mass energy storage system ,MESS) 将在大容量 CRG 和小容量 DG 地安全、稳定接入大电网中发挥重大作用 . 文中在对智能电网兼容性问题进行深入分析地基础上 ,探讨了考虑电网供蓄特性地协同调度 ,提出了涵盖输配电网 CRG2MESS 供蓄配置以及微网 DG2DESS 供蓄配置地智能电网兼容性解决方案 . 关键词: 智能电网; 兼容性; 可再生能源发电 ; 分布式发电; 储能系统; 统一控制收稿日期 : 2009209203 ; 修回日期 : 2009211209 . 0 引言在能源短缺、环境保护和气候变化等问题日益突出地背景下 ,开发清洁能源 ,发展低碳经济 ,实现能源优化配置 ,成为了世界各国地共同选择 .水力、风力、太阳能、生物质能等可再生能源发电将被大规模开发利用 ,根据其接入电网地方式可分为分布式发电 ( dist ributed generation ,DG) 和集中式可再生能源发电(collected renewable generation ,CRG) . 为顺应新能源时代 ,中国正在建设以特高压电网为骨干网架 ,各级电网协调发展 ,以数字化、自动化、互动化为特征地自主创新、国际领先地坚强智能电网[ 122 ] . 智能电网将以现代信息、通信、电力电子、储能、控制、管理和计量等先进技术形成覆盖电力生产、传输、消费全过程、全业务地信息网络 ,实现电力流、资金流、信息流高度整合与协同运作 , 构建具有“自愈、兼容、优化、互动、集成”五大特性地柔性电力网络系统 .特别是通过新型储能系统 ( energystorage system , ESS) 地优化配置及控制 [324 ] , 支持大规模可再生能源地接入 ,有效兼容间歇性地集中与分散式发电 ,成为智能电网适应未来经济社会发展和新能源革命地一个先决条件 [526 ] . 目前 ,为了保证电网地安全 , IEEE 1547 标准针对分布式能源地并网规定 :当电力系统发生故障时 ,DG 必须马上退出运行 .这大大限制了分布式能源效能地充分

各种储能系统优缺点对比

史上最全储能系统优缺点梳理谈到储能，人们很容易想到电池，但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上，储能的市场潜力非常巨大，根据市场调研公司Pike Research 的预测，从2011年到2021年的10年间，将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。而在大规模储能系统中，最为广泛应用的抽水蓄能和压缩空气储能等传统的储能方式也在经历不断改进和创新。今天，无所不能(caixinenergy)为大家推荐一篇文章，该文章分析了目前全球的储能技术以及其对电网的影响和作用。现有的储能系统主要分为五类：机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。目前世界占比最高的是抽水蓄能，其总装机容量规模达到了127GW，占总储能容量的99%，其次是压缩空气储能，总装机容量为440MW，排名第三的是钠硫电池，总容量规模为316MW。全球现有的储能系统 1、机械储能机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。 (1)抽水蓄能：将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水库，电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电，效率一般为75%左右，俗称进4出3，具有日调节能力，用于调峰和备用。不足之处：选址困难，及其依赖地势;投资周期较大，损耗较高，包括抽蓄损耗+线路损耗;现阶段也受中国电价政策的制约，去年中国80%以上的抽蓄都晒太阳，去年八月发改委出了个关于抽蓄电价的政策，以后可能会好些，但肯定不是储能的发展趋势。 (2)压缩空气储能(CAES)：压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞

电力储能产业完整版

电力储能产业标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电力储能产业上市公司 1.阳光电源是一家专注于太阳能、风能、储能等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。主要产品有光伏逆变器、风能变流器、储能系统、电动车电机控制器，并致力于提供全球一流的光伏电站解决方案、储能及微电网解决方案。其中光伏电站解决方案包括：荒漠电站、屋顶电站、山丘电站。能及微电网解决方案主要有储能并网系统、光储微电网系统、燃料节约系统，主要应用与厂矿、企业、村落、通讯基站、光伏、风能发电站、地铁、港口医院等。太阳能光伏逆变器产品继续稳居国内市场占有率第一，光伏电站系统集成业务也快速发展。公司布局储能电源领域公司与三星SDI株式会社与2014年11月在韩国釜山签订了正式的合资合约，双方将在合肥建立合资公司，携手开展电力用储能系统相关产品的研制、生产和销售。依据计划，双方将在合肥高新区新设立储能电池和储能电源两个合资公司，分别从事电力用锂离子储能电池包的开发、生产、销售和分销，及电力设施用变流设备和一体化储能系统的开发、生产、销售和分销。双方约定，将充分利用各自优势，强强联合，共同开拓电力储能市场，并致力于成为全球领先的储能产品及系统解决方案供应商。 2.南都能源公司主营业务为通信后备电源、动力电源、储能电源、系统集成及相关产品的研发、制造、销售和服务；主导产品为阀控密封蓄电池、锂离子电池、燃料电池及相关材料。产

品广泛应用于通信、电力、铁路等基础性产业；太阳能、风能、智能电网、电动汽车、储能电站等战略性新兴产业；电动自行车电池、通讯终端应用电池等民生产业。公司战略目标：致力于成为全球的通信后备电源、储能应用电源、动力电源和新能源应用领域系统解决方案的领导者。在储能应用领域，拥有大型储能、离网储能、分布式储能的系统设计及集成技术；在动力应用领域，拥有电动汽车、电动叉车、电动自行车等车用超级电池、锂离子电池技术；在通信应用领域，拥有IDC等交换机房用、基站用、UPS用等阀控电池、锂电池、燃料电池技术，其中适用于高温环境下的环保节能电池为国际首创，具有巨大的经济及生态效益；在新型材料方面，拥有锂离子电池正负极材料、阀控电池正负极材料、电解质材料等多项核心技术。公司主营业务：储能领域： 2014年，公司储能业务实现销售收入15,969.52万元，同比增长14.69%。公司继续保持行业领先地位，在大规模储能、分布式储能、户用储能等领域齐头并进，各类系统解决方案及产品日趋成熟。在大规模储能及分布式微网储能领域，公司以锂电和铅炭电池核心技术为基础，提供全面系统解决方案，完成了国家风光储输示范工程项目（国家电网主导、国内影响力最大的新能源综合示范项目）、广东电科院广成铝业 1.5MW蓄能项目（科技部863项目）、浙江鹿西岛4MWh新能源微网储能项目（科技部863项目）等项目的装机运行，并在一系列新的示范项目中中标。 3.科陆电子科陆电子是智能电网、新能源、节能减排产品设备研发、生产及销售方面的龙头企

浅析智能电网中的储能技术

浅析智能电网中的储能技术发表时间：2018-06-13T15:08:53.540Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：张雷1 刘佰龙2 [导读] 摘要：随着各种新技术在电网运行中的不断普及，世界电网进入智能电网发展阶段。（1 鄂尔多斯电业局变电管理一处乌兰木伦运维站内蒙古鄂尔多斯市 017000；2 国电电力大同发电有限责任公司山西省大同市037004）摘要：随着各种新技术在电网运行中的不断普及，世界电网进入智能电网发展阶段。储能技术是智能化使用能源，解决能源危机的重要技术发展方向，也是发展智能电网的重要基础工作。本文主要就智能电网中智能电网中的储能技术展开初步的分析和探讨，仅供相关人士参考。关键词：智能电网；储能技术；能源从本世纪初开始，基于各种高新科技技术的发展，世界电网进入智能电网发展阶段。智能电网具有坚强可靠、自愈能力强、经济高效、透明开放、友好互动、清洁环保等特性。这样的特性十分符合社会经济发展与环保并进的要求。而发展智能电网，储能技术十分重要。储能技术在电力系统中发挥着重要作用，是实现灵活用电，互动用电的基础。储能技术在包括电力系统在内的多个领域中具有广泛的用途，近年来世界范围内的电力工业重组给各种各样的储能技术带来了新的发展机遇，采用这些技术可以更好地实现电力系统的能量管理，尤其是在可再生能源和分布式发电领域，这种作用尤为明显，在传统的发电和输配电网络中，这些新技术同样可以得到应用。以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。 1 抽水储能抽水蓄能电站在应用时必须配备上、下游两个水库。在负荷低谷时段，抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存。在负荷高峰时，抽水储能设备工作于发电机的状态，利用储存在上游水库中的水发电。一些高坝水电站具有储水容量，可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。利用矿井或者其他洞穴实现地下抽水储能在技术上也是可行的，海洋有时也可以当作下游水库用，1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能电站。抽水储能是在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术，其主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量。目前，全世界共有超过90GW的抽水储能机组投入运行，约占全球总装机容量的3%。限制抽水蓄能电站更广泛应用的一个重要制约因素是建设工期长，工程投资较大。 2 先进蓄电池储能据估计，全球每年对蓄电池的市场需求大约为150亿美元，在工业用蓄电池方面，如：用于UPS、电能质量调节、备用电池等，其市场总量可达50亿美元。在美国、欧洲以及亚洲，正在组建生产电力系统储能用的高性能蓄电池企业。在过去的12至18个月里，已有生产能力达每年300MW的蓄电池生产线投入运行。铅酸电池是最古老、也是最成熟的蓄电池技术。它是一种低成本的通用储能技术，可用于电能质量调节和UPS等。然而，由于这种蓄电池寿命较短，因此限制了其在能量管理领域中的应用。近年来，各种新型的蓄电池被相继开发成功，并在电力系统中得到应用。与其他蓄电池相比，锂离子电池的主要优点是储能密度高（300～400kW?h/m3，130kW?h/t），储能效率高（接近100%）和使用寿命长（每次放电不超过储能的80%时可充3000次）。由于具有上述优点，锂离子电池得到快速发展。但是，尽管在几年之内锂电池已经占有小型移动设备电源市场份额的50%，生产大容量锂离子电池仍然有一些挑战性的工作要做，主要的障碍在于其居高不下的成本，这主要是由于它需要特殊的包装和配备必要的内部过充电保护电路。在所有的蓄电池中，Metal-air电池结构最为紧凑，并且可望成为成本最低的蓄电池，这是一种对于环境无害的蓄电池。其主要的缺点是这种电池的充电非常困难而且效率很低。 3 飞轮储能大多数现代飞轮储能系统都是由一个圆柱形旋转质量块和通过磁悬浮轴承组成的支撑机构组成。采用磁悬浮轴承的目的是消除摩擦损耗，提高系统的寿命。为了保证足够高的储能效率，飞轮系统应该运行于真空度较高的环境中，以减少风阻损耗。飞轮与电动机或者发电机相连，通过某种形式的电力电子装置，可进行飞轮转速的调节，实现储能装置与电网之间的功率交换。飞轮储能的一个突出优点就是几乎不需要运行维护、设备寿命长（20年或者数万次深度充放能量过程）且对环境没有不良的影响。飞轮具有优秀的循环使用以及负荷跟踪性能，它可以用于那些在时间和容量方面介于短时储能应用和长时间储能应用之间的应用场合。在实现飞轮储能装置时，可采用固体钢结构飞轮，也可采用复合材料飞轮，具体采用何种飞轮需要进行经济技术比较，在系统成本、重量、尺寸以及材料性能等指标之间进行折衷。采用高密度钢材料，其边缘线速度可达200～375m/s，而采用重量更轻、强度更高的复合材料，其边缘线速度可达600～1000m/s。飞轮实际可输出的能量取决于其速度变化范围，它不可能在很低的转速下输出额定功率。目前已有2kW/6kW?h的飞轮储能系统用于通信设备供电，采用飞轮组（Flywheel Farm Approach）可以实现输出功率为兆瓦级、持续时间为数分钟或者数小时的储能装置。 4 超导磁储能尽管早在1911年人们就发现了超导现象，但直到20世纪70年代，才有人首次提出将超导磁储能作为一种储能技术应用于电力系统。超导磁储能由于具有快速电磁响应特性和很高的储能效率（充/放电效率超过95%），很快吸引了电力工业和军方的注意。SMES在电力系统中的应用包括：负荷均衡、动态稳定、暂态稳定、电压稳定、频率调整、输电能力提高以及电能质量改善等方面。 SMES单元由一个置于低温环境的超导线圈组成，低温是由包含液氮或者液氦容器的深冷设备提供的。功率变换/调节系统将SMES单元与交流电力系统相连接，并且可以根据电力系统的需要对储能线圈进行充放电。通常使用两种功率变换系统将储能线圈与交流电力系统相连：一种是电流源型变流器；另一种是电压源型变流器。和其他的储能技术相比，目前SMES仍很昂贵，除了超导体本身的费用外，维持低温所需要的费用也相当可观。然而，如果将SMES线圈与现有的柔性交流输电装置（FACTS）相结合可以降低变流单元的费用，这部分费用一般在整个SMES成本中占最大份额。已有的研究结果表明，对输配电应用而言，微型（<0.1MW?h）和中型（0.1～100MW?h）SMES系统可能更为经济。使用高温超导体可以降储能系统对于低温和制冷条件要求，从而使SMES的成本进一步降低。目前，在世界范围内有许多SMES工程正在进行或者处于研制阶段。

智能电网中储能技术的作用

智能电网中储能技术的作用在电网中，储能技术所发挥的作用主要体现在以下几方面： 1）削峰填谷。电力需求在白天和黑夜、不同季节间存在巨大的峰谷差。储能可以有效地实现需求侧管理，发挥削峰填谷的作用，消除昼夜峰谷差，改善电力系统的日负荷率，大大提高发电设备的利用率，从而提高电网整体的运行效率，降低供电成本。 2）改善电能质量、提高可靠性。借助于电力电子变流技术，储能技术可以实现高效的有功功率调节和无功控制，快速平衡系统中由于各种原因产生的不平衡功率，调整频率，补偿负荷波动，减少扰动对电网的冲击，提高系统运行稳定性，改善用户电能质量。 3）改善电网特性、满足可再生能源需要。储能装置具有转换效率高且动作快速的特点，能够与系统独立进行有功、无功的交换。将储能设备与先进的电能转换和控制技术相结合，可以实现对电网的快速控制，改善电网的静态和动态特性，满足可再生能源系统的需要。除了智能电网、储能还是可再生能源接入、分布式发电、微电网以及电动汽车发展中必不可少的支撑技术。目前其应

用主要涉及：1）配置在电源侧，平滑短时出力波动，跟踪调度计划出力，实现套利运行，提高可再生能源发电的确定性、可预测性和经济性；2）配置在系统侧，实现削峰填谷、负荷踪、调频调压、热备用、电能质量治理等功能，提高系统自身的调节能力；3）配置在负荷侧，主要利用电动汽车的储能形成虚拟电厂参与可再生能源发电调控。储能技术正朝着转换高效化、能量高密度化和应用低成本化方向发展，通过试验示范和实际运行日趋成熟，确保了系统安全、稳定、可靠的运行。根据能量存储方式的不同，储能方式分为机械、电磁、电化学和相变储能四大类型。其中机械储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能；电磁储能包括超导、超级电容和高能密度电容储能；电化学储能包括铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫和液流等电池储能；相变储能包括熔融盐和冰蓄冷储能等。各种储能技术在能量和功率密度等方面有着明显区别，能量型储能装置因其能量密度高、充放电时间较长，主要用于平滑低频输出分量；功率型储能装置因功率密度大、响应快，主要用于平滑高频输出分量。在各种储能技术中，抽水蓄能和压缩空气储能比较适用于电网调峰；电池储能比较适用于中小规模储能和新能源发电；超导电磁储能和飞轮储能比较适用于电网调频和电能质量保障；超级电容器储能比较

综合能源系统与智能电网

综合能源系统与智能电网随着人类进入工业化时代，一直发展到今天，化石燃料一直占据着我们生活中的主要地位。但社会在发展，现如今，环境问题，能源问题日益突出，人类对能源的数量和质量要求不断提升，所以，新型能源在不断发展，与此同时，智能电网规模也在逐渐扩大。智能电网是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它能够实现可观测（能够监测电网所有设备的状态）、可控制（能够控制电网所有设备的状态）、完全自动化（可自适应并实现自愈）和系统综合优化平衡（发电、输配电和用电之间的优化平衡），从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。智能电网在世界的发展还属于起步阶段，智能电网的简历是一个巨大的历史性工程，目前有很多复杂的智能电网项目正在进行中，但是缺口仍然是巨大的。智能电网的简历，尚有许多技术难题需要攻克。例如：配电网络系统升级、配电站自动化和电力运输、智能电网网络和智能仪表等。智能电网对世界经济社会发展的促进作用，智能电网建设对于应对全球气候变化，促进世界经济社会可持续发展具有重要作用。主要表现在：（1）促进清洁能源的开发利用，减少温室气体排放，推动低碳经济发展。（2）优化能源结构，实现多种能源形式的互补，确保能源供应的安全稳定。（3）有效提高能源输送和使用效率，增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性。（4）推动相关领域的技术创新，促进装备制造和信息通信等行业的技术升级，扩大就业，促进社会经济可持续发展。（5）实现电网与用户的双向互动，革新电力服务的传统模式，为用户提供更加优质、便捷的服务，提高人民生活质量。综合能源系统将各种新型的清洁能源以及分布式能源并入电网，但是在技术上还有很多难题有待解决。以V2G为例，传统汽车碳排放是人类碳排放的主要来源之一，据科学家的测算，全球汽车每年向大气层排放的CO2约为40多亿吨，占人类碳排放总量

储能技术在电网中的应用发展

近几十年来，储能技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。储能技术在电力系统中的应用，主要集中在可再生能源发电移峰、分布式能源及微电网、电力辅助服务、电力质量调频、电动汽车充换电等方面，是解决新能源电力储存的关键技术。电能可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态进行存储，按照具体的技术类型可分为物理储能、电化学储能、电磁储能和相变储能等。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容和高能密度电容储能;电化学储能包括铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫和液流等电池储能;相变储能包括冰蓄冷储能等。物理储能是当前并网型储能的主导技术抽水蓄能是当前最主要的电力储能技术。抽水储能电站配备上、下游两个水库，负荷低谷时段抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存，负荷高峰时抽水储能设备处于发电机的状态，利用储存在上游水库中的水发电。目前，世界范围内抽水蓄能电站主要集中分布在美国、日本和西欧等国家和地区，并网总装机容量超过7000 万千瓦，约占全球发电装机容量的1.2%。而美国、日本和西欧等经济发达国家抽水蓄能机组容量占到了世界抽水蓄能电站总装机容量的70%以上。近年来，世界大型抽水蓄能电站的应用案例主要有日本神流川电站(装机282 万千瓦)，美国落基山电站(装机76 万千瓦)，德国金谷电站(装机106 万千瓦)。压缩空气储能也是一种物理储能形式。储能时，压缩机将空气压缩并存于储气室中，储存室一般由钢瓶、岩洞、废弃矿洞充当。释能时，高压空气从储气室释放，做功发电。目前全球压缩空气储能装机约40 万千瓦。压缩空气储能技术研究始于20世纪40 年代，70 年代后，德、美等国相继投运压缩空气储能系统，将几十至一百多个大气压的空气储存于矿洞或地下洞穴，释能时采用天然气补燃的方式通过燃气轮机发电，效率为42%~54%。压缩空气储能技术术比较成熟，但大规模的应用需要洞穴储气，选址有一定困难，2000 年后全球无新增商业化运营的案例。电化学储能发展快速锂离子电池储能是应用最广泛的并网型电化学储能。近几年来，大规模锂离子储能技术也已进入示范应用阶段，特别是动力型锂离子电池已在电动工具、电动自行车、混合电动车等领域进入商业化应用。此外，美国、中国等国近年还在开展大功率锂电池在储能电站中的应用研究和实践。目前，世界上运行的最大锂离子储能系统是A123 公司投资建设的装机容量为 2 兆瓦的储能电站。截至2014 年年底，全球并网型锂离子储能装机容量约为29.3 万千瓦，其中美国锂离子电池装机规模最大，达11 万千瓦。液流氧化还原电池，简称液流蓄电站或液流电池，被视为新兴、高效，并具有广阔发展前景的大规模电力储能电池。经过30 多年相关技术和材料的研究与发展，液流氧化还原电池商业示范项目最多的国家是日本，主要应用在可再生能源发电、电网调峰、平衡负载和小型备用电站中，功率从20 千万至6 兆瓦，能量效率超过70%。截至2014 年年底，我国液流电池装机容量超过1 万千瓦。

详解智能电网中的6种储能技术

详解智能电网中的6种储能技术储能技术在包括电力系统在内的多个领域中具有广泛的用途，近年来世界范围内的电力工业重组给各种各样的储能技术带来了新的发展机遇，采用这些技术可以更好地实现电力系统的能量管理，尤其是在可再生能源和分布式发电领域，这种作用尤为明显，在传统的发电和输配电网络中，这些新技术同样可以得到应用。以下简要介绍各种储能技术的基本原理及其发展现状。 1 抽水储能抽水蓄能电站在应用时必须配备上、下游两个水库。在负荷低谷时段，抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存。在负荷高峰时，抽水储能设备工作于发电机的状态，利用储存在上游水库中的水发电。一些高坝水电站具有储水容量，可以将其用作抽水蓄能电站进行电力调度。利用矿井或者其他洞穴实现地下抽水储能在技术上也是可行的，海洋有时也可以当作下游水库用，1999年日本建成了第一座利用海水的抽水蓄能电站。抽水储能最早于19世纪90年代在意大利和瑞士得到应用，1933年出现了可逆机组(包括泵水轮机和电动与发电机)，现在出现了转速可调机组以提高能量的效率。抽水蓄能电站可以按照任意容量建造，储存能量的释放时间可以从几小时到几天，其效率在70%至85%之间。抽水储能是在电力系统中得到最为广泛应用的一种储能技术，其主要应用领域包括能量管理、频率控制以及提供系统的备用容量。目前，全世界共有超过90GW的抽水储能机组投入运行，约占全球总装机容量的3%。限制抽水蓄能电站更广泛应用的一个重要制约因素是建设工期长，工程投资较大。 2 先进蓄电池储能据估计，全球每年对蓄电池的市场需求大约为150亿美元，在工业用蓄电池方面，如：用于UPS、电能质量调节、备用电池等，其市场总量可达50亿美元。在美国、欧洲以及亚洲，

电力储能产业

电力储能产业 Revised as of 23 November 2020

储能技术在电力系统中的应用现状与前景李姚江

储能技术在电力系统中的应用现状与前景李姚江发表时间：2019-05-07T10:59:08.173Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：李姚江 [导读] 在电力系统中发挥出调峰、电压补偿、频率调节、电能质量管理等重要作用，确保了系统安全、稳定、可靠的运行。江苏金易电力工程设计有限公司南京分公司江苏南京 210016 摘要：在电力系统中储能技术发挥着越来越重要的作用，而当前储能技术的应用状态以及未来的发展前景也是电力行业关注的热点话题。尤其是如今新能源发电得到了广泛的关注与支持，储能技术的作用也更加凸显出来，应用范围也在不断扩大，在不同的系统和环节中，应用的方式也不同，要想将储能技术的价值的作用发挥到最大，就要了解储能技术的应用现状，并结合电力行业发展的实际情况研究其发展前景。关键词：储能技术；电力系统；应用随着新能源(风能、太阳能、燃料电池等)的日益普及, 以及电网调峰、提高电网可靠性和改善电能质量的迫切需求, 电力储能系统的重要性日益凸显。近年来随着国家节能减排政策的实施，储能已经逐渐成为电力生产的第六环节。电力系统引入储能环节后，可以有效地实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平滑负荷，不仅可以更有效地利用电力设备，降低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。 1常用的储能技术 1.1抽水蓄能抽水蓄能在应用时配备上、下游两个水库。在负荷低谷时段，抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存。在负荷高峰时，抽水储能设备工作于发电机的状态，利用储存在上游水库中的水发电。 1.2飞轮储能飞轮储能(Flywheel Energy Storage)是将能量以动能的形式储存在高速旋转的飞轮中，其原理是由电能驱动飞轮到高速旋转，电能转变为飞轮动能而储存，当需要电能时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，飞轮的加速和减速实现了充电和放电。 1.3 压缩空气储能压缩空气储能系统主要由两部分组成。一是充气压缩循环，二是排气膨胀循环。压缩时，电动机/发电机作为电动机工作，利用夜间低谷负荷时多余的电力驱动压缩机，将高压空气压入地下储气洞里；白天峰荷时，电动机/发电机作为发电机工作，储存的压缩空气先经过回热器预热，再使燃料在燃烧室里燃烧后，进入膨胀系统中做工发电。 1.4电池储能（1）钠硫电池钠硫电池(NAS)是一种新型的蓄电池，它采用的是熔融液态电极和固体电解质，其中，负极的活性物质是熔融金属钠，正极活性物质是硫和多硫化钠熔盐，而固体电解质兼隔膜的是一种专门传导钠离子的Al2O3陶瓷材料。钠硫电池的储能密度高达140kWh/m3，系统效率可达80%，单电池的寿命已能达15 年，充放电循环寿命也可达6000 次。（2）钒液流电池钒液流电池（Vanadium Redox-Flow Battery）简称VRB。可将化学能和电能相互转换的储能系。化学能存储于不同阶态的钒离子中，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和和传导电流。 1.5 超导磁储能线圈放在接近零下273℃的低温环境，它的电阻会降到接近0的水平，成为超导体。如果线圈由超导线绕成并维持在超导态，则线圈中所储存的能量可以几乎是无损耗地永久储存下去直到需要时。闭合超导线圈一旦加入电流这个电流会在线圈电路内循环流动，由于电阻极小所以没有损耗。在电源撤去后此电流不会消失，可以长时间流动。如果将此电流逆变成交流送入电网，就是超导磁储能。 2储能技术在现代电力系统中的应用 2.1削峰填谷削峰填谷作用的发挥，成功地改善了电力系统的日负荷率，大幅度提升了发电设备的使用效率，促使电力系统的运行效率显著提升。在电力的生产过程当中，无论是发电、输电、还是变、配电，都需要在极短的时间内完成，所以，就需要实现发电、供电以及用电的平衡一致。而电力的需求的稳定性较差，昼夜之间、四季之间都是存在重大差异的，而要想完全满足不同时段的需求，在储能技术没有合理应用的时期，是很难做到的。储能技术的广泛应用，有效地利用了大量的可再生能源以及分布式资源，电力系统只需要根据市场的平均需求，进行发电，在使用低谷时，将电能储存起来，以备高峰时段转换电能，满足用户需求。这样既可以提供充足的电力，满足人们日益增长的电力需求，还能够有效地降低成本，提高企业的经营效益。从而更好地实现电力系统的安全性、稳定性以及可靠性。 2.2供给应急能源，确保系统的可靠性，提升供电质量当出现突发事件，例如：大面积暴雪以及暴雨等。导致电网发生崩溃时，为了保证医院、通信以及消防等重要场所的电力稳定，供电企业会利用储能设备充当临时电源为其供电，并为电网的修复工作争取更多的时间。同时，在电力电子交流技术的应用下，可以实现高质量的有功功率调节以及无功控制，从而将系统中因各种因素影响而导致的功率不平衡问题有效解决，用户的用电质量明显提升。 2.3分布式的储能系统选择关于储能的分布式应用，可以有多种技术选择。就目前的储能技术发展水平看，单一的储能技术很难同时满足能量密度、功率密度、储能效率、使用寿命、环境特性以及成本等性能指标，如果将两种或以上互补性强的储能技术相结合，组成复合储能，则可以取得良好的技术经济性能。在电力系统应用中，要实现系统的稳定控制，电能质量改善和削峰填谷等多时间尺度上的功率控制，可以将超导储能、飞轮储能或超级电容器等功率密度高、储能效率高以及循环寿命长的储能技术与铅酸电池、液流电池或钠硫电池等能量密度高但受制于电化学反应过程的储能技术相结合，以最大程度地发挥各种储能技术的优势，降低全寿命周期费用，提高系统经济性。在电力系统短时间出现电力不足时，备用电源应立即启动，超级电容器和飞轮储能技术响应快速，能大电流放电，可以作为短时间供

大规模储能系统的智能电网兼容性分析研究

基于大规模储能系统的智能电网兼容性研究基于大规模储能系统的智能电网兼容性研究廖怀庆1 , 刘东1 ,2 , 黄玉辉1 , 陈羽1 , 柳劲松1 (1. 上海交通大学电气工程系, 上海市200240 。 2. 国家能源智能电网(上海> 研发中心, 上海市200240> 摘要: 有效协调小容量分布式发电( dist ributed generation ,DG> 和集中式可再生能源发电(collected renewable generation ,CRG> 是中国未来智能电网发展的重要特征。分散储能系统(dist ributed energy storage system , DESS> 和集中储能系统(mass energy storage system ,MESS>将在大容量CRG和小容量DG的安全、稳定接入大电网中发挥重大作用。文中在对智能电网兼容性问题进行深入分析的基础上,探讨了考虑电网供蓄特性的协同调度,提出了涵盖输配电网CRG2MESS 供蓄配置以及微网DG2D ESS 供蓄配置的智能电网兼容性解决方案。关键词: 智能电网。兼容性。可再生能源发电。分布式发电。储能系统。统一控制收稿日期: 2009209203 。修回日期: 2009211209 。 0 引言在能源短缺、环境保护和气候变化等问题日益突出的背景下,开发清洁能源,发展低碳经济,实现能源优化配置,成为了世界各国的共同选择。水力、风力、太阳能、生物质能等可再生能源发电将被大规模开发利用,根据其接入电网的方式可分为分布式发电( dist ributed generation ,DG> 和集中式可再生能源发电(collected renewable generation ,CRG> 。为顺应新能源时代,中国正在建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,以数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网[ 122 ] 。智能电网将以现代信息、通信、电力电子、储能、控制、管理和计量等先进技术形成覆盖电力生产、传输、消费全过程、全业务的信息网络,实现电力流、资金流、信息流高度整合与协同运作,构建具有“自愈、兼容、优化、互动、集成”五大特性的柔性电力网络系统。特别是通过新型储能系统( energystorage system , ESS> 的优化配置及控制[324 ] ,支持大规模可再生能源的接入,有效兼容间歇性的集中与分散式发电,成为智能电网适应未来经济社会发展和新能源革命的一个先决条件[526 ] 。

智能电网之储能控制系统项目可行性研究报告

智能电网之微电网控制系统智能电网之储能控制系统特大型垂直轴风力发电系统可行性研究报告

目录第一章总论 (1) 1.1项目名称及承办单位 (1) 1.2研究工作的依据和范围 (1) 1.3研究工作的重点 (2) 1.4推荐方案与研究结论 (3) 第二章项目背景与发展概况 (6) 2.1项目的提出 (6) 2.2项目的发展概况 (8) 第三章市场需求预测与建设规模 (9) 3.1产品现状及国际、国内市场概况 (9) 3.2建设规模 (37) 第四章建设条件与厂址................................................... 错误！未定义书签。 4.1原材料................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2供水 ...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.3供电 ...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.4供热....................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.5厂址 ...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。第五章工程技术方案 (38) 5.1项目组成 (38) 5.2主要产品生产技术方案 (39) 5.3总平面布置及运输 (58) 5.4土建工程 (61) 5.5给水工程 (62) 5.6排水工程 (64) 5.7供电 (64) 5.8采暖和通风 (67) 第六章环境保护 (68) 6.1建设地点环境现状 (68) 6.2主要污染物和防治措施 (68) 6.3绿化 (68) 第七章节约能源 (69) 7.1设计依据 (69) 7.2节能措施 (69) 第八章职业安全卫生及消防 (70) 8.1设计依据 (70)

史上最全储能系统大盘点

史上最全储能系统大盘点 2015-05-04 10:30:10来源：无所不能作者：严同导读：谈到储能，人们很容易想到电池，但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上，储能的市场潜力非常巨大，根据市场调研公司Pike Research的预测，从2011年到2021年的10年间，将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。谈到储能，人们很容易想到电池，但现有的电池技术很难满足电网级储能的要求。实际上，储能的市场潜力非常巨大，根据市场调研公司Pike Research 的预测，从2011年到2021年的10年间，将有1220亿美元投入到全球储能项目中来。而在大规模储能系统中，最为广泛应用的抽水蓄能和压缩空气储能等传统的储能方式也在经历不断改进和创新。今天，无所不能(caixinenergy)为大家推荐一篇文章，该文章分析了目前全球的储能技术以及其对电网的影响和作用。现有的储能系统主要分为五类：机械储能、电气储能、电化学储能、热储能和化学储能。目前世界占比最高的是抽水蓄能，其总装机容量规模达到了127GW，占总储能容量的99%，其次是压缩空气储能，总装机容量为440MW，排名第三的是钠硫电池，总容量规模为316MW。全球现有的储能系统 1、机械储能机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。 (1)抽水蓄能：将电网低谷时利用过剩电力作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水库，电网峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电，效率一般为75%左右，俗称进4出3，具有日调节能力，用于调峰和备用。不足之处：选址困难，及其依赖地势；投资周期较大，损耗较高，包括抽蓄损耗+线路损耗；现阶段也受中国电价政策的制约，去年中国80%以上的抽蓄都晒太阳，去年八月发改委出了个关于抽蓄电价的政策，以后可能会好些，但肯定不是储能的发展趋势。 (2)压缩空气储能(CAES)：压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴，当系统发电量不足时，将压缩空气经换热器与油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机作功发电。国外研究较多，技术成熟，我国开始稍晚，好像卢强院士对这方面研究比较多，什么冷电联产之类的。压缩空气储也有调峰功能，适合用于大规模风场，因为风能产生的机械功可以直接驱动压缩机旋转，减少了中间转换成电的环节，从而提高效率。