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能源互联网重要特点与储能的重要作用
来源:www.xjxyyg.com 发布时间:2020年07月03日
    能源互联网重要特点与储能的重要作用
    与此同时,能源相关的各公司也都在积极探索能源转型路径(例国网公司的全球能源互联网)。虽然不同机构提出的未来能源愿景精神上有所不同,哪怕是对于同一个概念的解读也会有差异(见《能源互联网概念、关键技术及发展模式探索》一文),但其实其中体现的精神都具有一定相通性,而且与美日德等国的能源转型举措相似,新疆新能源汽车公司表示提炼概括主要有以下几个方面:
    而在以上的这6个代表方面,储能技术都是有其独特的角色和作用的,可以说,储能是能源互联网发展的一大支柱性技术。主要体现在以下几个方面:
    (1) 提高可再生能源的比例可以促进可持续发展,减少化石能源的使用和污染。可再生能源出力具有间隙性,会随时间产生不同时间尺度上的出力变化波动。储能技术可以平抑短时间内的波动,帮助可再生能源向电网的友好接入,从而切实提高可再生能源的利用率,减少弃风弃光,从而减少化石能源的用量。而在过去几年环境污染严重,可再生能源丢弃受到明显关注的大背景下,可再生能源的有效消纳必将逐渐成为国家更为重视的任务,今后在这方面的储能的机会与需求会更多。
    (2) 提高分布式能源的比例,改变传统电网的完全垂直式的统治结构。中国传统的电力、油气能源系统体现出了完全的自上而下的治理结构,分布式能源占比很低。而在新形势下,这样的能源结构面临着明显问题:系统刚性较大,无法满足不断发展变化的各种用能用户灵活多变的用能甚至产能需求,重复建设的电站常常来自于行政式的规划,而电网的输送能力又有限,并未足够考虑系统用能侧消纳能力。
    分布式能源建设将是接下来几年大力发展的方向,一大核心的考虑就在于:分布式能源的建设常常靠近负荷,可以就近消纳利用,几乎不存在消纳困难而且可以减少电网长距离输电的扩容的需求。此外分布式能源还可以因地制宜建设,综合利用当地的自然、建筑等方面的条件实现资源优化调配(比如屋顶光伏等),因此是目前重点发展的方向。
    分布式能源大规模接入电网涉及到诸多技术与体制上改变的需求,而储能对于平抑分布式能源的波动性、支持分布式能源组成局部微网实现局部自给自治(甚至可以在区域内进行能量交易),进而提高整个能源系统的稳定性是非常有用的。在这方面,集中式的储能电站可以在区域范围内为分布式能源的接入提供支持,而配置在用户终端附近的分布式储能也可以就地提高分布式能源的利用率。
    (3) 增加多能互补的利用,通过多种能源的综合利用与相互转化提高能源利用效率。目前很多城市、园区都有冷-热-电的综合用能需求,很多园区的空调制冷负荷在夏天峰值时段可以占到总负荷的30~40%,制冷需求为电网造成了很大负担;与此同时,很多可再生能源出力与用能需求不能完全匹配,常常只能丢弃(西南几省弃水,西北几省弃风光)。而如果大力开发多能互补技术,可以让多种类能源互相转化,融合多个能源网络,提高系统的运行稳定性和综合能效,降低峰值负荷减少浪费。比如通过制氢技术可以减少弃风弃光的浪费,而基于储冷储热技术可以提前储冷,以降低峰时的制冷用电负荷。在此过程中,储能技术可以成为多种能源互相转化、存储的枢纽节点,长时间、大容量、低成本的储冷、储热技术,氢能的制备、存储和高效利用技术都是多能互补领域中材料侧的关键支撑技术。
    (4) 增加能源系统灵活性。传统电网要求发输配用功率时刻达到平衡,能量要即发即用,不能存储,而这样的特性显然无法有效应对以能源互联网为代表的未来能源转型发展趋势,因此需要提升系统的灵活性,以应对新形势下能源系统发展面临的新特点和需求。
提高能源系统的灵活性有很多种支持技术:比如燃煤电厂的灵活性改造,增加燃气轮机灵活机组,开发支持能量灵活双向流动的柔性直流输配用电技术,以及部署储能。很多储能技术具有响应速度快,出力准确,可以为系统提供正负功率的双向调节等一系列优点,在增加电力系统灵活性方面具有很好的前景。因此,储能在电力系统中的作用不仅限于削峰填谷,为系统提供各种综合辅助服务可以更好地发挥其特长,而且更容易取得经济效益,美国PJM市场,欧洲电力辅助服务市场已经有相当多的储能提供综合辅助服务的实例,证明了储能在提供辅助服务、增加能源系统灵活性方面的技术和商业可行性。
    (5)促进能源和信息交融,依靠信息化的支持协助能源的优化调配。传统能源系统的发输配用环节呈现出高度的集中管理与刚性特性。在新形势下,能源体系中多种业务的互动开展要求可以广泛收集参与系统互动各方的信息,参考其它领域的“互联网+”变革的经验,依靠信息来指导、协助能源的优化配置。在此方面,储能运行的信息数据可以接入能源信息网络,为系统提供重要的能源消纳信息。与此同时,储能系统也可以接受新一代能源网络的云监控系统的统一调配,基于分布式资源的聚合甚至可以起到更大的作用,比如虚拟电厂(VPP)服务等。
    (6) 促进能源市场化,还原其商品属性,依靠市场的力量协助能源系统的优化运行,平衡能源供需,并激发带动经济增长的活力。电能传统上是即发即用不能存储的,这极大的限制了电力市场的能源交易的可用业态种类。而加入储能,可以使得电能可以储存起来,在随后需要的时刻甚至地点进行利用,对于电力市场服务、商品的多样化将有至关重要的支持作用。此外,能源互联网中涉及多种能源的共同利用和互相融合,基于不同种能源互相转化、储存的技术同样可以促进能源在种类、时间段上的优化配置,通过转化存储的方法减少能源的丢弃浪费,而且在市场需要的时候再参与市场互动以获取利润。总体来说,能源互联网需要多种样的能源服务,而储能的存储转化特性可以有效地支持在需要的时间地点提供相对应的服务种类,具有良好的应用前景。
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