北極星配售電網(wǎng)訊:你細(xì)心關(guān)注就會(huì)注意到，儲(chǔ)能業(yè)正以迅雷不及掩耳之勢(shì)發(fā)展?？聪驀?guó)外，美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)已走在發(fā)展前列，然而中國(guó)也加快了發(fā)展的步伐。

　　中國(guó)微電網(wǎng)電價(jià)及補(bǔ)貼方案目前處于征求意見稿討論階段，提出給予微網(wǎng)項(xiàng)目70%的系統(tǒng)補(bǔ)貼。若該政策落實(shí)將會(huì)激活中國(guó)儲(chǔ)能業(yè)，甚至撬動(dòng)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)。

　　毫無疑問，儲(chǔ)能大時(shí)代的序幕已經(jīng)拉開。儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中有哪些應(yīng)用？德國(guó)“頭牌”儲(chǔ)能公司如何玩轉(zhuǎn)儲(chǔ)能？詳情關(guān)注本期電力急先鋒。

　　【儲(chǔ)能引領(lǐng)能源革命性變革 電力需求側(cè)管理等諸多問題有望解決】

　　當(dāng) 前，全球化石能源的日益匱乏和氣候變化的日益惡化，有力推動(dòng)了可再生能源的快速發(fā)展。普及應(yīng)用可再生能源，對(duì)調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn) 代能源產(chǎn)業(yè)體系具有重要戰(zhàn)略意義。而儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展是可再生能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)的必要條件，它可在較大程度上解決可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性問題，使間 歇性、低密度的可再生能源得以廣泛、有效利用。

　　為此，今年我國(guó)相繼出臺(tái)了一系列儲(chǔ)能支持政策，積極推動(dòng)先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，提高可再生能源系統(tǒng)的消納能力和能源利用效率。

　　“能源互聯(lián)網(wǎng)”勢(shì)在必行 解決電力需求側(cè)管理等諸多問題

　　1月26日，國(guó)家能源局新能源與可再生能源司委托中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院物理研究所、中國(guó)科學(xué)院電工研究所、中國(guó)電力科學(xué)研究院等單位起草并編制國(guó)家儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)“十三五”重大課題研究報(bào)告。

　　3月，被稱為新電改方案的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(以下簡(jiǎn)稱“9號(hào)文”)正式下發(fā)。

　　4月28日，國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于進(jìn)一步做好可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃編制工作的指導(dǎo)意見。

　　7月22日，國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見。

　　8月31日，國(guó)家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015—2020年)的通知。

　　國(guó)務(wù)院發(fā)布的“9號(hào)文”指出，深化電力體制改革要按照管住中間、放開兩頭的體制架構(gòu)，有序放開輸配以外的競(jìng)爭(zhēng)性環(huán)節(jié)電價(jià)，有序向社會(huì)資本開放配售電 業(yè)務(wù)，有序放開公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)用電計(jì)劃;推進(jìn)交易機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，規(guī)范運(yùn)行;繼續(xù)深化對(duì)區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)和適合我國(guó)國(guó)情的輸配體制研究。

　　國(guó) 家能源局局長(zhǎng)努爾˙白克力近日表示，當(dāng)前以清潔能源開發(fā)利用為特征的新一輪能源革命正在推動(dòng)第三次工業(yè)革命孕育發(fā)展，由智能電網(wǎng)、分布式電源、電動(dòng)汽車充 換電設(shè)施等構(gòu)成的“能源互聯(lián)網(wǎng)”勢(shì)在必行，“能源互聯(lián)網(wǎng)”集成了第三次工業(yè)革命最為關(guān)鍵的新能源技術(shù)、電網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而智能配電網(wǎng)是“能 源互聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，它不僅服務(wù)于大電網(wǎng)，而且服務(wù)于電力終端用戶，可以解決精確供能、電力需求側(cè)管理、電網(wǎng)自由接入、多電源互動(dòng)以及分散儲(chǔ)能等問 題。

　　中國(guó)電力科學(xué)研究院配電所吳鳴主任在接受采訪時(shí)表示，《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見》的出臺(tái)首次在國(guó)家層面肯定了微電網(wǎng)發(fā)展的政策地位，為微電網(wǎng)下一步發(fā)展指明了方向。

　　這 一系列政策規(guī)劃的出臺(tái)，都已緊緊圍繞推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、打造中國(guó)能源升級(jí)版的宏偉戰(zhàn)略部署，把做好可再生能源規(guī)劃作為轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式、調(diào)整能源結(jié) 構(gòu)的重要任務(wù)，為實(shí)現(xiàn)2020年非化石能源消費(fèi)占比15%和2030年非化石能源消費(fèi)占比20%的戰(zhàn)略目標(biāo)、推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。

　　廈門大學(xué)能源經(jīng)濟(jì)與能源政策協(xié)同創(chuàng)新中心主任林伯強(qiáng)對(duì)本報(bào)記者說：“中國(guó)政府應(yīng)抓住儲(chǔ)能技術(shù)處于突破前夕的機(jī)會(huì)，利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)各種技術(shù)的電池儲(chǔ)能研究與產(chǎn)業(yè)結(jié)合，爭(zhēng)取在其他國(guó)家的前面，早日實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能大規(guī)模應(yīng)用。”

　　今天，全球正在發(fā)生一場(chǎng)以低碳、環(huán)保經(jīng)濟(jì)為代表的深刻變革，作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展核心動(dòng)力的可再生能源開發(fā)和應(yīng)用正面臨一場(chǎng)空前的革命。以節(jié)能環(huán)保、能源互聯(lián)網(wǎng)、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等為代表的新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)已成為全球能源發(fā)展的制高點(diǎn)。

　　儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用前景廣闊

　　業(yè)內(nèi)人士指出，儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新能力和效率已成為決定一個(gè)國(guó)家在未來新時(shí)期核心競(jìng)爭(zhēng)力的重大戰(zhàn)略部署。儲(chǔ)能技術(shù)正處在歷史上最具活力的創(chuàng)新期，也是今天人類創(chuàng)新成效的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一。

　　“當(dāng) 前以風(fēng)電、光伏等綠色能源電力正在逐步改善傳統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為構(gòu)建綠色智能的現(xiàn)代化電網(wǎng)提供能源，但無論是風(fēng)電還是太陽能發(fā)電，其自身都具有隨機(jī)性和間歇 性特征，其裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng)必然對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全帶來不利影響，必須要有可靠的儲(chǔ)能技術(shù)作為支撐和緩沖。”中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)劉彥龍 在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，“我國(guó)政府提出了建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)的宏大構(gòu)想。能源互聯(lián)網(wǎng)作為未來全球能源的發(fā)展方向，需要更多的新能源接入，同時(shí)電力的控制系 統(tǒng)、分布式電源、工業(yè)節(jié)能、家庭儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車風(fēng)光儲(chǔ)充(換)電站、分布式能源及智能微電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)越來越廣泛應(yīng)用，儲(chǔ)能技術(shù)將是協(xié)調(diào)這些應(yīng)用的重要一 環(huán)。”

　　中國(guó)科學(xué)院電工研究所陳永翀教授向記者表示，儲(chǔ)能可以滿足電網(wǎng)高峰時(shí)段的需求和可靠性要求，提高電力市場(chǎng)的自由度，彌補(bǔ)可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性，提高分布式發(fā)電和智能電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性以及能源利用率。

　　劉彥龍指出，隨著新能源發(fā)電比例逐步提高，其對(duì)電網(wǎng)的沖擊及棄風(fēng)棄光問題也迫切需要儲(chǔ)能技術(shù)融合進(jìn)來。儲(chǔ)能市場(chǎng)需求也將由單一的儲(chǔ)能裝備轉(zhuǎn)型到包含系統(tǒng)集成在內(nèi)的整體能源解決方案。

　　據(jù)了解，目前，全球眾多儲(chǔ)能系統(tǒng)和新能源設(shè)備制造商正在積極開發(fā)適于用戶側(cè)需求管理、輸配電、可再生能源穩(wěn)定輸出等不同應(yīng)用模式的能源系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)方案。

　　領(lǐng)先企業(yè)紛紛布局

　　“我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將從示范工程建設(shè)階段逐步延伸到商業(yè)化運(yùn)營(yíng)階段，未來十年中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將達(dá)萬億以上投資規(guī)模?！?中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長(zhǎng)劉勇表示。

　　據(jù) 業(yè)內(nèi)人士介紹，中國(guó)將成為全球儲(chǔ)能建設(shè)和應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)，全球領(lǐng)先的儲(chǔ)能技術(shù)供應(yīng)商將為此做出重大貢獻(xiàn)，而來自國(guó)內(nèi)的比亞迪、科陸電子、陽光電源、圣陽電 源、猛獅科技、雙登集團(tuán)、超威集團(tuán)、華富儲(chǔ)能等一批優(yōu)秀企業(yè)就是其中杰出代表。其中，科陸電子作為業(yè)內(nèi)異軍突起的新秀，產(chǎn)品研發(fā)、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)和商業(yè)模式創(chuàng)新 尤為值得關(guān)注。

　　9月10日，深圳市科陸電子科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“科陸電子”)對(duì)外發(fā)布了其儲(chǔ)能產(chǎn)品大家庭的兩個(gè)新成員——戶用儲(chǔ)能 系統(tǒng)能量寶和電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)(4C)CL5031C。同時(shí)，科陸電子美國(guó)公司正式掛牌運(yùn)營(yíng)，與CSA認(rèn)證機(jī)構(gòu)簽署全面戰(zhàn)略合作和舉行儲(chǔ)能產(chǎn)品證書發(fā)放儀 式，標(biāo)志科陸電子正式進(jìn)軍北美市場(chǎng)。

　　CSA集團(tuán)中國(guó)及香港地區(qū)副總裁蔣毅先生表示，“新能源產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的發(fā)展勢(shì)頭良好。我們很高興能與致力于推動(dòng)中國(guó)新能源發(fā)展的業(yè)界領(lǐng)袖科陸合作。通過幫助科陸的產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，來切實(shí)支持中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

　　科 陸電子董事長(zhǎng)饒陸華先生表示：“獲得CSA認(rèn)證標(biāo)志著科陸一直以來堅(jiān)守對(duì)出口產(chǎn)品的品質(zhì)承諾。我們一直堅(jiān)持提供高質(zhì)量的產(chǎn)品，并建立了一整套產(chǎn)品監(jiān)管控制 體系來確保產(chǎn)品質(zhì)量安全。我們有一個(gè)夢(mèng)想，就是在中國(guó)乃至全世界打造出中國(guó)的儲(chǔ)能品牌，為國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出我們的貢獻(xiàn)?！?/p>

　　與會(huì)專家認(rèn)為， 此次合作成功簽約，向國(guó)際證明了科陸電子在儲(chǔ)能技術(shù)方面的卓越品質(zhì)，也奠定了中國(guó)企業(yè)從中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要里程碑。

　　業(yè) 內(nèi)人士向記者表示，作為中國(guó)領(lǐng)先的電力設(shè)備制造商及深圳市新能源會(huì)長(zhǎng)單位和龍頭企業(yè)，科陸從創(chuàng)建之初，就開始加大新能源方面的投入和開發(fā)，目前已建成國(guó)家 級(jí)可再生能源規(guī)模化儲(chǔ)能并網(wǎng)工程試驗(yàn)基地，其領(lǐng)先的海島微網(wǎng)解決方案，風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)解決方案及戶用解決方案，戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)，商用儲(chǔ)能系統(tǒng)及電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)分 別在青海黃河水電獨(dú)立光伏戶用系統(tǒng)、獨(dú)立光伏電站系統(tǒng)，中廣核祁連、曲蔴萊項(xiàng)目等多個(gè)項(xiàng)目成功應(yīng)用，為我國(guó)解決西北無電地區(qū)幾十萬人口用電問題發(fā)揮了重要 作用。

　　科陸電子儲(chǔ)能事業(yè)部總經(jīng)理桂國(guó)才表示，戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)在海外市場(chǎng)正處于不斷升溫趨勢(shì)，電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能產(chǎn)品在歐美國(guó)家也處于重要研發(fā)地位，科陸通過國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證布局，確保產(chǎn)品和市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　桂 國(guó)才指出，科陸不僅給用戶提供定制化的產(chǎn)品，同時(shí)也根據(jù)客戶的需求提供整套系統(tǒng)集成解決方案。在全球經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，作為全球儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商的優(yōu)秀企業(yè)之 一，科陸正在利用這次難得的機(jī)遇提升自己在全球市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，要依靠創(chuàng)新、依靠品牌、依靠技術(shù)附加值來轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，未來將重點(diǎn)拓展北美、歐洲、澳洲等 儲(chǔ)能應(yīng)用市場(chǎng)。

　　【儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用】

　　儲(chǔ)能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運(yùn)行過程中 “ 采 – 發(fā) – 輸 – 配 –用 – 儲(chǔ) ” 六大環(huán)節(jié)中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)后，可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負(fù)荷，不僅可以更有效地利用電力設(shè)備、降低供電成 本，還可以促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。隨著我國(guó)電網(wǎng)大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的形成，以及可再生能源發(fā) 電比例的快速增長(zhǎng)，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)確保大電網(wǎng)安全性和可靠性、加強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高輸變電能力、改善電能質(zhì)量等方面有著重要的作用。該文 論述了大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)及其研發(fā)和應(yīng)用狀況，并著重介紹了兆瓦級(jí)大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)狀況和應(yīng)用實(shí)例，并基于我國(guó)能源布局、電力系統(tǒng)特點(diǎn)和中長(zhǎng)期發(fā) 展戰(zhàn)略，從需求、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)綜合分析和探討了我國(guó)電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的方向和研發(fā)重點(diǎn)。

　　論文對(duì)大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用具有較好的指導(dǎo)作用。具有高度的前瞻性和先進(jìn)性，學(xué)術(shù)水平較高，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域研究工作的開展具有重要的指導(dǎo)作用。

　　目的

　　儲(chǔ) 能已被視為電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)中的重要組成部分。各類型儲(chǔ)能在技術(shù)特性和經(jīng)濟(jì)性方面有著明顯區(qū)別，在電力系統(tǒng)中也有著不同的應(yīng)用方向。隨著我國(guó)電網(wǎng)大區(qū)域互聯(lián)電 網(wǎng)的形成，以及可再生能源發(fā)電比例的快速增長(zhǎng)，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)確保大電網(wǎng)安全性和可靠性、加強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高輸變電能力、改善電能質(zhì)量 等方面有著重要的作用。本文對(duì)各類儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行探討。

　　方法

　　分別介紹了抽 水蓄能電站、壓縮空氣儲(chǔ)能電站、飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能及電池儲(chǔ)能的基本原理及其技術(shù)特點(diǎn)，包括效率、功率密度、能量密度等技術(shù)特征。陳述了 各類型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化情況和技術(shù)發(fā)展方向，指出各類型儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用方向。根據(jù)各類型儲(chǔ)能在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況，介紹了典型示范工程的基本參數(shù)、技術(shù)特點(diǎn) 和功用。分析了我國(guó)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求，提出我國(guó)電力儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展方向和研究重點(diǎn)。

　　結(jié)果

　　抽 水蓄能電站是電力系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的一種儲(chǔ)能技術(shù)，用于電力系統(tǒng)峰谷調(diào)節(jié)、頻率控制、提供備用容量等。抽水蓄能技術(shù)趨向變速調(diào)節(jié)、無人化管理和集中監(jiān)控方向 發(fā)展。壓縮空氣儲(chǔ)能(CAES)已有商業(yè)化示范電站，用于系統(tǒng)調(diào)峰、備用電源等場(chǎng)合。隨著分布式電源的應(yīng)用，8～12MW微型壓縮空氣蓄能系統(tǒng) (micro-CAES)得到關(guān)注。多家公司開發(fā)了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)系列產(chǎn)品，用于電能質(zhì)量控制、系統(tǒng)調(diào)峰等。磁懸浮軸承、飛輪大型化、高速化以及高軸載荷密 度是飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。超導(dǎo)磁儲(chǔ)能(SMES)已在一些國(guó)家得到初步應(yīng)用，在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和功率輸送能力、提高電能質(zhì)量等方面發(fā)揮作用。高溫超導(dǎo) 涂層導(dǎo)體研發(fā)、高場(chǎng)磁體繞組力學(xué)支撐、與柔性輸電技術(shù)結(jié)合、投資和運(yùn)行成本的進(jìn)一步降低是SMES需要重點(diǎn)解決的問題。超級(jí)電容器已經(jīng)歷三代產(chǎn)品發(fā)展，多 用于短時(shí)間、大功率的應(yīng)用場(chǎng)合，如電壓支撐等，第四代產(chǎn)品正在開發(fā)中。電池儲(chǔ)能中，鉛酸電池、鎳鎘電池由于容量衰減、環(huán)境污染等問題受到限制。液流電池和 鈉硫電池以高能量密度、高循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)具有廣范應(yīng)用前景，已有多項(xiàng)示范工程并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化運(yùn)作，可在平滑負(fù)荷、備用電源、系統(tǒng)調(diào)峰等方面發(fā)揮作用。

　　我國(guó)電力資源和負(fù)荷分布不均的現(xiàn)狀使長(zhǎng)距離輸電和大電網(wǎng)互聯(lián)成為必要，已形成了“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的格局。我國(guó)電力系統(tǒng)具有以下需求：

　　(1)確保大電網(wǎng)的安全性和可靠性；

　　(2)加強(qiáng)區(qū)域電網(wǎng)峰谷負(fù)荷的自調(diào)節(jié)性；

　　(3)提高輸變電能力，解決跨區(qū)域供需矛盾；

　　(4)提高供電可靠性，改善用戶電能質(zhì)量;

　　(5)滿足大規(guī)模可再生能源發(fā)電接入的需要。

　　針對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)需求，根據(jù)各類儲(chǔ)能技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)成熟度，建議國(guó)內(nèi)電力儲(chǔ)能技術(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用圍繞以下方面展開：

　　(1)以可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用為切入點(diǎn)，開發(fā)百kW級(jí)全釩液流電池及MW級(jí)鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，為區(qū)域電網(wǎng)平滑負(fù)荷、提高配電網(wǎng)供電可靠性奠定基礎(chǔ)；

　　(2)以液氮溫區(qū)運(yùn)行SMES研究為重點(diǎn)，提高我國(guó)大電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性，抑制低頻振蕩，提高輸電能力；

　　(3)加快GW級(jí)抽水蓄能混合式電站建設(shè)，滿足大電網(wǎng)調(diào)峰和緊急事故備用的現(xiàn)實(shí)需要。

　　結(jié)論

　　在 電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能方式的選擇需考慮其額定功率、工作時(shí)間、技術(shù)成熟度、系統(tǒng)成本、環(huán)境條件等多種因素。針對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)大區(qū)域遠(yuǎn)距離互聯(lián)，以及再生能源接 入引起的系統(tǒng)穩(wěn)定性、備用容量、電能質(zhì)量等方面的問題，當(dāng)前應(yīng)致力于大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。（來源：電網(wǎng)技術(shù)Journals）

　　重要圖表

　　【看德國(guó)“頭牌”儲(chǔ)能公司如何玩轉(zhuǎn)儲(chǔ)能】

　　按照國(guó)家能源局最新發(fā)布的規(guī)劃，2015年中國(guó)光伏行業(yè)新增容量為17.8吉瓦，中國(guó)將超越德國(guó)成為世界年度光伏裝機(jī)第一大國(guó)，同時(shí)也是總裝機(jī)量最多的。但是這么多光電有多少能接入電網(wǎng)?

　　專家們說可再生能源電入網(wǎng)比例過大會(huì)影響電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定，那么今年7月25日，創(chuàng)下可再生能源電比例78%的德國(guó)電網(wǎng)是怎么穩(wěn)定運(yùn)行的?今天就來看看德國(guó)電網(wǎng)的定海神針——儲(chǔ)能領(lǐng)跑者Younicos和他的電池管理系統(tǒng)。

　　Younicos初印象：它家有美美的拉桿箱式儲(chǔ)能電池

　　好多人會(huì)問Younicos是一家什么樣的公司?先來看看他的自我介紹：

　　Younicos 是一家全球領(lǐng)先的基于電池技術(shù)的智慧儲(chǔ)能和電網(wǎng)解決方案提供者。在全球20多個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目中裝機(jī)量超過100兆瓦。Younicos的核心競(jìng)爭(zhēng)力是能夠高效 整合電網(wǎng)中的各個(gè)元素，通過高度智能軟件系統(tǒng)整合多種電池技術(shù)和電力電子技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)和微網(wǎng)能效管理需求的自動(dòng)響應(yīng)。

　　簡(jiǎn)單粗暴的概括一下，Younicos是做電池管理系統(tǒng)的。雖然很多人還不熟悉這家企業(yè)，但是人家在業(yè)內(nèi)可是大名鼎鼎，并且一直在探索電池儲(chǔ)能的新領(lǐng)域。2013年以來，先后主導(dǎo)建設(shè)了歐洲第一家商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目和德國(guó)第一個(gè)用于調(diào)頻的儲(chǔ)能電池項(xiàng)目。

　　德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì)主席廖宇在2014年底無所不能的EnergyTalk中提到，德國(guó)的儲(chǔ)能公司Younicos做的不只是電池，并將其列為“能源互聯(lián)網(wǎng)”的潛在入口之一。

　　Younicos的儲(chǔ)能電池也有很多種，比如下面這些：

Yill可移動(dòng)儲(chǔ)能電池

　　可以像拉桿箱一樣拖著走的移動(dòng)儲(chǔ)能電池。額定輸出功率為300W，每分鐘最大輸出功率是450W，電池容量為700Wh?？梢酝ㄟ^太陽能和其他可再生能源存儲(chǔ)電力，也可以外接電源充電。日常電器和數(shù)碼設(shè)備的電量供給一本滿足。

電腦主機(jī)式辦公用可移動(dòng)儲(chǔ)能電池

　　但是比起上面的，他們更擅長(zhǎng)這個(gè)——電池管理系統(tǒng)。

　　Younicos 的儲(chǔ)能電池使可再生能源的滲透率不再受旋轉(zhuǎn)備用的限制。每100MW的電池容量能夠取代一個(gè)煤電廠的旋轉(zhuǎn)備用。2GW的電池容量能夠?yàn)檎麄€(gè)德國(guó)提供1個(gè)小 時(shí)的調(diào)頻容量，取代25個(gè)火電廠。成熟電池儲(chǔ)能以及參與調(diào)頻的技術(shù)，可以使得可再生能源的接入比例沖鋒到60%-70%。

　　Younicos這么牛!怎么做到的?

　　這份自信來自8年電池管理系統(tǒng)的研發(fā)積淀和20多個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目積累下的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)。

　　重視科研和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)的儲(chǔ)能企業(yè)有很多，但并不是每家儲(chǔ)能企業(yè)都能做到花費(fèi)1500萬英鎊和6年時(shí)間建造一個(gè)屬于自己的電池矩陣和并網(wǎng)技術(shù)測(cè)試系統(tǒng)，只是為了研究如何更好的優(yōu)化兆瓦級(jí)電池的使用壽命。而這一點(diǎn)Younicos做到了。

　　在 Younicos的實(shí)驗(yàn)室里有NGK生產(chǎn)的1兆瓦和6兆瓦的鈉硫電池，也有三星SDI生產(chǎn)的200千瓦的鋰電池，還包含多個(gè)逆變器，所有的元素都在 younicos的系統(tǒng)管理下被接入到中壓電網(wǎng)中，再加上變壓器、開關(guān)和一個(gè)兆瓦級(jí)的柴油發(fā)電機(jī)就可以在實(shí)驗(yàn)室里模仿間歇性能源風(fēng)能和太陽能在接入電網(wǎng)時(shí) 可能遇到的波動(dòng)狀況，就像德國(guó)電網(wǎng)每天都要面對(duì)的一樣。

　　這么牛的實(shí)驗(yàn)室是長(zhǎng)這樣的：

圖片來源：Younicos官網(wǎng)

　　Younicos的電網(wǎng)解決方案：儲(chǔ)能電池+電池管理系統(tǒng)

　　今年3月20日發(fā)生在歐洲和北大西洋的 日偏食向電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商們展示了當(dāng)前電力系統(tǒng)面臨的重要問題，間歇性清潔能源的接入帶來的瞬時(shí)電力波動(dòng)。如果惡劣的天氣可以提前預(yù)測(cè)，并安排常規(guī)電力適時(shí)補(bǔ)充 備用，那么德國(guó)北部突如其來的一陣大風(fēng)或萊茵河畔意外的晨霧將凸顯出現(xiàn)有電力系統(tǒng)中的潛在威脅。那么怎么解決這個(gè)問題?來看看Younicos的解決方 案。

　　1電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能電池

　　有人會(huì)說，儲(chǔ)能電池并不新奇，前陣子特斯拉也推出了家用儲(chǔ)能電池， 還上了熱門話題榜。盡管工作原理相同，但是電網(wǎng)級(jí)的儲(chǔ)能電池和家用儲(chǔ)能電池還是有差別的。就像Younicos的新聞發(fā)言人 PhilipHiersemenzel在在接受媒體采訪中提到的，Younicos一個(gè)兆瓦的儲(chǔ)能單元(storageunit)相當(dāng)于至少1000個(gè)家 用儲(chǔ)能電池。

　　想要準(zhǔn)確的調(diào)動(dòng)這些能量并不是一件容易的事，但是Younicos不但做到了，而且做得不錯(cuò)。他在今年三月德國(guó)的日偏食中證明了自己的實(shí)力，在幾毫秒內(nèi)將SchwerinLankow鋰離子儲(chǔ)能電池接入，以補(bǔ)充東德地區(qū)瞬間“消失”的電力，從而穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。

　　那么問題來了，和傳統(tǒng)火電機(jī)組相比，電池的調(diào)頻效果怎么樣呢?

　　下圖表顯示了傳統(tǒng)火電廠在電壓出現(xiàn)波動(dòng)后15分鐘內(nèi)如何反應(yīng)。

　　備 用機(jī)組的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)通過加快或減慢維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。電力供不應(yīng)求時(shí)電網(wǎng)頻率(gridfrequency)下降，供過于求時(shí)頻率增加。發(fā)電廠調(diào)整發(fā)電量 將頻率穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)固定的范圍內(nèi)(約50赫茲在歐洲)。但正如我們所看到的，電力輸出所代表的藍(lán)線只是接近于頻率所代表的黃線。也就是說傳統(tǒng)調(diào)頻的準(zhǔn)確 性和敏感度并不能完全滿足電網(wǎng)調(diào)頻的需求。

　　第二張圖展示了Younicos的儲(chǔ)能電池在應(yīng)對(duì)變化時(shí)的反應(yīng)?？梢钥吹絻?chǔ)能電池的調(diào)頻過程會(huì)更加及時(shí)，準(zhǔn)確性也得到了極大的提高。

圖片來源：Younicos官網(wǎng)

　　大規(guī)模可再生能源接入后，電網(wǎng)的日內(nèi)調(diào)峰容量需求會(huì)隨著可再生能源點(diǎn)裝機(jī)容量的增加而顯著增長(zhǎng)。因此擁有足夠靈活的可調(diào)節(jié)容量即旋轉(zhuǎn)備用是電力系統(tǒng)接納可再生能源電的先決條件之一。

　　對(duì) 可再生能源持懷疑態(tài)度的人質(zhì)疑大規(guī)模使用可再生能源后如何維持電網(wǎng)穩(wěn)定。但實(shí)驗(yàn)證明，在使用電氣化控制(electricalcontrol)后，電網(wǎng)頻 率將更穩(wěn)定(事實(shí)上，在德國(guó)，風(fēng)力渦輪機(jī)和大型光伏陣列已經(jīng)開始成為電網(wǎng)的輔助設(shè)施)。如Younicos新聞發(fā)言人Hiersemenzel所 說，Younicos的存儲(chǔ)系統(tǒng)有更靈活的反應(yīng)時(shí)間。下圖中位于底部的藍(lán)色曲線代表電網(wǎng)頻率，當(dāng)頻率超過50Hz的時(shí)候，電池立即開始儲(chǔ)存電能。“電池儲(chǔ) 能將頻率超過50Hz默認(rèn)為開始儲(chǔ)能的標(biāo)志?！?/p>

　　就像Younicos創(chuàng)始人ClemensTriebel在聲明中所提到的，可平衡瞬間波動(dòng) 的高效儲(chǔ)能解決方案將作為可再生能源的有力杠桿。“為了維持電網(wǎng)供應(yīng)的穩(wěn)定性，每兆瓦蓄電池裝機(jī)量可抵消其他傳統(tǒng)電站所需裝機(jī)量的十倍，”Triebel 補(bǔ)充道。換句話說，這可為光伏與風(fēng)電等可再生能源創(chuàng)造更多的電網(wǎng)空間。

　　小科普：目前，比較常見的儲(chǔ)能電及其特性：

　　1.鋰離子大功率電池：具有很高的功率比，特別適用于只需要儲(chǔ)能幾分鐘或一小時(shí)的電網(wǎng)。

　　2.鈉硫大容量電池：鈉硫電池具有較大的存儲(chǔ)容量。適合用于平衡風(fēng)和太陽的日常波動(dòng)。

　　3.釩液流電池：不自動(dòng)放電，適合于長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存能量。

　　2智能管理系統(tǒng)

　　最靠譜的電池管理系統(tǒng)是Younicos最得意的作品。

　　外 媒稱智能電網(wǎng)和核心是智慧儲(chǔ)能，而智慧儲(chǔ)能則是依靠智能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。Younicos首席營(yíng)收官StephenPrince也曾在采訪中表示，很多人 認(rèn)為把電池組接入到電網(wǎng)中是一件很簡(jiǎn)單的事情。但電池不是腦細(xì)胞，需要智能化的軟件來幫助儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)波動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的調(diào)整。

圖片來源：Younicos官網(wǎng)

　　經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累和項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，Younicos開發(fā)出了一系列軟件控制系統(tǒng)，用于電網(wǎng)、電力市場(chǎng)和電池廠間的通信和控制，從能效管理和優(yōu)化來進(jìn)一步降低電網(wǎng)建設(shè)和電力使用成本，延長(zhǎng)電池使用壽命。不僅可以幫助德國(guó)電網(wǎng)更好的運(yùn)行也是歐洲其他國(guó)家的電網(wǎng)所需要的。

　　這些智能軟件可以提供電池系統(tǒng)的22種不同的控制模式，并且可以實(shí)現(xiàn)多功能并行。其中最重要的三種系統(tǒng)是：

　　1.智能電力管理系統(tǒng)，保證電網(wǎng)在沒有儲(chǔ)能的情況下也能使用較大份額的可再生能源。管理系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)估算能夠接入電網(wǎng)的可再生能源最大比例，并綜合考慮發(fā)電側(cè)與需求側(cè)的數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)匹配出維持電網(wǎng)正常運(yùn)行所需的煤電電量。

　　2.電池電站管理系統(tǒng)，能夠保證電池可以順利有效的接入任何規(guī)模的電網(wǎng)，不管是小島上的電網(wǎng)還是洲際電網(wǎng)。電池管理系統(tǒng)同時(shí)考慮到逆變器和電池的協(xié) 調(diào)作用，以便他們可以提供關(guān)鍵的系統(tǒng)服務(wù)。多個(gè)逆變器并聯(lián)工作，相互之前沒有任何結(jié)構(gòu)性信息交換需求。他們只接收傳輸給自己的電網(wǎng)頻率數(shù)據(jù)，并對(duì)此作出反 應(yīng)。這也是兆瓦級(jí)電網(wǎng)中的電池管理系統(tǒng)的獨(dú)特之處。管理系統(tǒng)還能根據(jù)電力需求協(xié)調(diào)各個(gè)電池的負(fù)荷，并校準(zhǔn)電池的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，在實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)外部和諧的同時(shí)盡 可能的延長(zhǎng)電池的使用壽命。

　　3.創(chuàng)新能效管理系統(tǒng)可以優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)，風(fēng)能、太陽能發(fā)電裝置和備用發(fā)電機(jī)。

　　經(jīng)典案例

　　德國(guó)第一個(gè)用于調(diào)頻的儲(chǔ)能電池項(xiàng)目

　　2014 年9月，Younicos電池產(chǎn)業(yè)園受德國(guó)電網(wǎng)委托，為其提供5MW的鋰離子電池，建立了德國(guó)第一個(gè)工業(yè)用電儲(chǔ)能電池頻率項(xiàng)目，并參與到國(guó)家“一次儲(chǔ)備” 市場(chǎng)當(dāng)中，為電網(wǎng)提供頻率調(diào)節(jié)、電壓支撐和啟動(dòng)容量。該5MW/5MWh系統(tǒng)將會(huì)幫助德國(guó)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷平衡，并且促進(jìn)未來20年綠色能源的一體化。

　　歐洲第一家商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目

　　Younicos 還與可再生能源發(fā)電企業(yè)WemagAG一起在德國(guó)西梅克倫堡州(WestMecklenburg)建設(shè)一座5MW的鋰離子蓄電站。該項(xiàng)目或?qū)樘嵘旊娋W(wǎng) 絡(luò)的瞬間波動(dòng)性以及調(diào)節(jié)供電頻率提供經(jīng)驗(yàn)，有助于保證風(fēng)電及光伏電力并入現(xiàn)有電網(wǎng)的安全性。Hiersemenzel也向記者透露，調(diào)節(jié)供電頻率并不是該 項(xiàng)目開發(fā)的唯一目的。“例如電壓控制、增能以及黑啟動(dòng)(blackstart)等從屬功用都將在安裝完成后進(jìn)行研究。”

與發(fā)電企業(yè)Wemag合作的儲(chǔ)能項(xiàng)目啟動(dòng)儀式

　　發(fā)布新一代儲(chǔ)能解決方案：Y.Cube

　　為了適應(yīng)當(dāng)下儲(chǔ)能市場(chǎng)的需求，Younicos在本月14日推出了公司第一款用于電網(wǎng)調(diào)頻的硬件產(chǎn)品Y.Cube。

Y.Cube細(xì)節(jié)圖

Y.Cube內(nèi)部結(jié)構(gòu)-轉(zhuǎn)化器

　　Y.Cube的主要結(jié)構(gòu)由功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和鋰離子電池構(gòu)成，控制系統(tǒng)則是公司研發(fā)的行業(yè)領(lǐng)先的智慧儲(chǔ)能軟件控制系統(tǒng)。大大降低了空間要求和系統(tǒng)維穩(wěn)所需的成本。由于控制系統(tǒng)直接與電池系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，縮短了電池響應(yīng)時(shí)間，有效提高了轉(zhuǎn)換效率和電網(wǎng)穩(wěn)定程度。

　　同時(shí)，通過與多個(gè)電池供應(yīng)商進(jìn)行合作，Y.cube的模塊化設(shè)計(jì)可以整合不同的電池系統(tǒng)并解決任何功率/能量比的要求。為了確保最大的性能和適用于任何系統(tǒng)的要求，電池都在公司技術(shù)中心進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)試。

　　由 于Y.Cube的尺寸較小，安裝時(shí)不需要現(xiàn)場(chǎng)吊車，節(jié)省大量時(shí)間和金錢。為了便于運(yùn)輸，Y.Cube可以被分成兩部分–一部分包含一個(gè)或兩個(gè)250kVA 電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，另一部分包括其他電池矩陣。Y.Cube的250或500kVA組塊可以單獨(dú)地部署在較小的應(yīng)用程序，也可以并聯(lián)起來構(gòu)建多兆瓦的系統(tǒng)。完 成安裝后，Younicos將通過位于德國(guó)的控制中心對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行24/7的監(jiān)控管理。

　　Younicos的CEOJamesP.McDougall介紹說，Y.cube代表了下一代儲(chǔ)能解決方案。

　　文章綜合編譯自Younicos官網(wǎng)、Greentechmedia、RenewableInternational、GermanEnergyTransition和微信號(hào)德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì)的內(nèi)容

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　　閱讀原文：https://psd.bjx.com.cn/html/20150923/666450.shtml

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