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面向系统调频需求的储能系统优化控制、配置方

        发布时间:2019-08-08 18:20        编辑:北极电力网
综合动力办事专题培训第五期(杭州站)-8月29日-杭州增量配电项目经营与实践研讨会(第二期)-9月7日-北京储能电站武艺与贸易形式窥察勾当(长沙站)-9月9日-长沙北极星储能网讯:储能现在面对的应战,在储能方面存眷几个点:储能到底配若干,储能怎么样去调和进行牵制,还有大规模储能参与捐募就事的话,怎么去管理牵制,以及参与捐献做事,老本怎样核算,怎么弥补?——东北电力大学电气工程学院副传授李军徽8月7日-8日,由华北电力大学、中国可再生能源学会主理的“第一届中国储能学术bbs暨景色储立异武艺大会”在北京召开。在8月8日分bbs一“景物储创新妙技专场”中,东北电力大学电气项目学院副传授李军徽作“面向系统调频需求的储能琐屑美化管教、设置装备摆设法子和经济性评价”报告。东北电力大学电气工程学院副教授李军徽感谢感动大家的凝听,很恶运遭到组委会的约请,做多么一个报告。我把这个标题做了一些调整,把我的部份任务拿进去向人人做一个汇报,请人人斧正。正本的题目是前进风电渗透率的储能琐细优化管束和设置装备摆设,我把这个内容精简了一下,改成面向细碎调频需求的储能琐细优化管教、配置方式与经济性评价。我的呈文分这几个一小块,一是电力零碎发展趋向,第二是大规模储能系手艺简介,尚有储能妙技在电力琐屑中的应用条,把我们的一小块研讨成果向人人做一个汇报。我们知道现在以保守化石能源为主的能源消费方式招致很多问题,譬喻能源危机,尚有生态环境丑化,近来也是形成了全球天气变暖等等一系列问题。现在应对这种天色更动,已经成为举世的重大寻衅。对何等一个问题,我们国度提出了无碳化动力替换之路,大家晓得在19世纪的时辰是第一次财富反动,是煤炭驱动的,第二次家当反动是煤炭、石油、人造气驱动的,第三次动力改换是可再生能源,中国当局提出化石动力革命这个观念,应承在2030年支配二侵蚀碳的排放达峰,定了三个阶段性的方针,一个即是2020年非化石动力占比达到15%,在2030年到达20%,2050年要前进到60%。高比例可再生能源进行是这一魁岸革新中需求的标志,咱们国家电源装机情况,前面很多专家做了介绍,蕴含肖西席做了一些分享。咱们国度15年、20年、30年,从风电、太阳能发电,都在显著增长。尽管我们国度从11年最先,风电装机神速增长,06年《可再生动力法》实施以后,风电爆发式增长,带复电力体系运行良多问题。11年把速度放缓了,现在每一年照旧在增进。从装机量上,咱们可以看出来,以今朝这个趋向,30年的时辰,咱们这个风电与光伏的装机容量就超过激进的煤电了。发电量从2030年来讲,发电量不会显着超越的,但是在2030年,显著接近我们煤电。在多么一个情势下,古板以同步发机电为主导的电力琐细逐步变成电力电子接口电源为主的电力电子化电力琐屑,这块无非多开展了。各人晓得现在电力零碎电力电子化电力琐细是外洋是一个尤其热的话题,也是一个对照有争议的话题。岂论若何,现在电力孕育发生一个显著转变,惯性显著飞腾,抗扰才干削弱,另外发电功率可控性降落,机动调控资源需求量大。为何这么说呢?咱们古板火电是可控的,风电如果操作能源这个角度来讲,由于可再生动力随机性、强硬性,会导致电网调治本领需求增大,调控对照困难。低惯性电力细碎运行保险性如何包管?各人提出了不少方式,搜罗昨天专家提出可再生能源与火电机组混合琐屑天真疗养作为重点研发,前天我也插足重点研发的一个评审会,项目组预秘密内里提出了一些很新的思路。低惯性电力细碎人人都在研讨怎样包管保险性,也有从负荷侧出手的,不管怎么样,人人也知道,这几年比较热的抢手等于储能。储能是可以双向调解的一个轨范手段,储能是目前解决高比例可再生动力一个有效的调节手段。我容易简介一下大规模储能分类及适用局限,储能把能量转化出去,急需的时刻把能量进行羁系。从分类上发放相比多,我这只不过一种分法,储热我也做了一些钻研,吉林省有一个储热的示范项目,我也参与做一些事。左边是一个分类,简单分四类,不开展了。右边是储能接入电力琐屑,疗养的时辰关注的是功率层面的,另有能量层面的休养,屡屡需求不同样,时常右侧的图人人见的许多了,这个分类它的不合属性区,储能使用差异的休养。上面容易把几十兆瓦级的储能手艺事理给大家讲一下,前面这几个不睁开了,铅酸电池不开展了。锂电池是电化学电池里面绝对来讲技艺相比稚子的,而且现在能做到大规模可行性对比高的,锂电短长常抑郁的。锂电安全性也进步了,相对来讲,锂电国内建了许多大型的树范工程。液流电池咱们国度从11年也在推,建了几个示范工程,反面国家973项目也好,重点研发项目也有撑持,可是液流电池老本降不下来,资本是自持储能使用一个主要的中央。液流电池也热过一段年华,但是有了一些问题。抽蓄是很破旧的方式,但是它的运转形式是对照童稚的。另有缩短氛围,国外不少团队在做这方面的研讨。这是做一个容易果决,抽蓄相比幼稚,然而受地舆地位限度。除此之外,化学和超级电容器,由于功率大,超等电容器也受定然制约。除此之外,一个是锂电现在进行对照快,有高放电倍率赋性,经常人人把锂电作为一个首选的应用。除此之外,这几年推的对比快的铅酸电池,铅酸电池交融了铅酸电池与超等电容器的益处,今朝本钱也比拟低,这几年海外的铅酸电池厂家搜聚一些研究单位也是很抑郁的,搜聚国内也在推一些示范项目。这是我整理的相比早,国外的一些示范项目,从国外示范项目内中大家也有不少频率调理方面的树范项目。海外现在远远比国外这些树范项目多多了,我做这个是突出辽宁地区的,第一个是13年法库,他此刻建的时刻,现在看不太大,然则当时建的话是全全国容量是最大的,是12年投用,13年达到5兆瓦,容量是12兆瓦,其时在全天下是液流电池内里容量最大的,是很多国外公司来中国观赏深造的一个点。他也是寄予了863项目做了得多研究,除此之外,石景山锂电休养树模,除此之外辽宁还在另外地方建了不少电池琐屑,除了电化学储能以外,有许多储热。咱们国家这几年储能妙技方面关连的政策文件发布的也比照多,简单理了理。最要害的是16年国度能源局联合五部委发布的那个文件,以及前期要跟进的几个向导定见,包孕往年上半年又出台了几个文件,对储能推动劝化优劣常大的。因为储能在15年的时候大家就宽泛有点悲伤热心,感触储能遇到得多资本方面的瓶颈,国度出台这个政策以后,相称于激活了。各个电网公司也出台了一些响应的文件去做支撑。从文件里面可以看进去储能关系政策推动储能的进行,推动树范使用,另外国度电网公司也推出了一些捐献效能的相关政策,这个不睁开讲了。这些政策更进一步激活了储能的进行,尤其在调频与调峰这块,国家对储能的重视日益加强,我们国度大规模储能零碎应用也曾成为现实了。下战书还有报告,江苏电网公司包罗河南电网已经建了百兆瓦级的储能琐屑,甘肃正在积极筹建。排场一片大好的同时,前两天灼烁日报出了一篇文章,AGC储能调频,炽烈市场已现红海隐忧,储能市场是有限的,进入太多了之后,导致分昼的人多了,利益就下降了,下一步到底怎么样走?这个其实有点茫然。储能现在面对的搬弄,在储能方面存眷几个点:储能到底配几多,储能怎么样去谐和进行牵制,另有大规模储能参与救济处事的话,怎么去图谋管束,以及参与施舍干事,利润怎么样核算,怎样弥补?围绕这些重点问题,我本日的报告也是会萃之前和国网公司做的一个项目,蕴含中国电科院,我首要把我本身做的一些工作拿进去跟各人分享一下。而今的工作思路,第一个是依照需求,这个作为根本,从一致角度分析发电赋性,分析电力琐屑调频的法子,第二部门钻研配置,设置内里建模子,求配置法子。第三部份是恪守评估,末端是为了把本身的功效报告请示,做了一个容易的系统。第一部份是赏析差别时空标准下大规模风电出力滚动个性,羁縻东北电网的数据,阐发分歧时间、空间尺度的风电着力坚决赋性。这个任务我们做的对照早,我们课题组从05年就开端跟踪海外风电发展,参与了国度级的一些项目,算是外洋钻研风电比较早的高校。我们之前还在风电场做过实验,我们对风电特点这块进行阐发。大体思路,取分歧容量,差距工夫规范阐发,这内中看,跟着装机容量增长,风电倔强曲线愈来愈短。风电刚烈的幅度也变大了,在相通时日标准下,随着装机容量增长,风电执拗的不变量减小。第二个,我们对等效负荷,把风电加入系统之后,带来一个电力琐细休养的问题,风电相称因而负的负荷,随着风电装机量增多,等效负荷峰谷差和反调峰天数也随之增大,进而增进了电网调理的难题。负荷低的光阴段和负荷高的工夫段,依据低谷高峰出现的差异统计界说出来的。第二小点是调频机理一小部分,我们对体系进行测试,把某一个节点以风电代替,进一步再取代,紧接着进一步去阐发静态频率与消息频率。为了评估影响,我总结了一些指标,有的指标是本人建的,有的是运用现有的。一个是最低频率,这个是描述琐细抗扰动材干。还有竖立一个向上调频备用容量,另有一次调频调解排遣速度,二次调频调解排遣量,颠末这几个指标,对不合的零碎仿真可以看出来,从各个指标能看出来,各个指标有遍布飞腾趋势,风电渗入渗出对细碎有显著影响的,招致系统调频累坠显著增进。基于东北的电网数据,我们进行了分析,不开展讲了。第二一小部分是美化配置的钻研,我决议适合调频的类型,设立它的模子,分别去构建目的函数,去做研究。这内里我们做的时辰,分别思量的锂电池,确立它的仿真模型,进行仿真验证。建了液流电池的仿真模型,进行仿真考据。末了建了超级电容器的仿真模子,进行仿真考据,不展开讲了。优化设置主要是基于高风电渗入渗出系统调频需求,综合思量电网方与储能方的综合利益,基于电网现实运行数据钻研了思量调频效果及经济性。一个思绪即是我们先做需求赏析,模仿同步机惯性响应进程,风-储体系需要供应风电额定功率大要4%的备懈怠率。再一个,我们基于风电储能的特点,设计了风-储系抗衡次调频及储能响应APC指令的策略,不睁开了。这个战略的根本上,搭了一个仿真平台,我们以单机去测试,进行仿真验证。第三一部分是机能评估,对琐屑有一个分类,有小的强项,尚有大的顽固。琐屑频率人人知道,有迟钝频次,对体系振荡影响比拟显著。我们垄断储能,为了评断缓慢频次,这是一个工作。再一个工作,我们做了一个储能系统类AGC运行牵制法子,左边的图我们思量储能装到风电进口侧的,何等汇合管制,去指示各个风电场出口侧的储能动作。我们经由阐发,要是我们储能以这个为目的,这个储能疗养资源是明明的节俭。储能尽量在集聚的处所去评议,通过电网的需求,再发调控指令做一些评断。我们做了一些对比阐发,这个钻研造诣我们很早就发文章了。后背大家比照存眷的是调频效果,我们思虑收支均衡的目的,建设储能收益模型,各人晓得储能利润是比拟高的,算收益的话,多是亏蚀的。我们反促退去调频弥补,以调频收益反推调频弥补理当是几多。对比了几种储能方式,对比了前面提的锂电池、液流、铅酸电池、超级电容器,当然这个终于,我们近期也在做一个比拟系统的研究。这个钻研成效跟储能参数、容量资源尚有全生命周期是显著关连的,这个毕竟只能做一个参照。我们近期这个工作还在促退,下半年这个成效应当能宣布进去,我们做的是相比系统的。结尾一块是我之前做的一个评估软件,容易浮现一下,这是我为了把前面的功效集成。把前面做的需求解析,战略赏析,还无效用评价,做了一个界面。软课题不是那末好做,前期大家加了一些软件的器材,另外也主要是把前期研讨的成效更好的展现,更好的交流。时日已经超了,结语容易说一下,我们团队进入新能源领域算是比照早的,在06年的时辰就进入光伏领域去做钻研。09年的时候初阶储能琐细方面的钻研了,也参与了很多国家的项目,我这个报告请示只是我们团队的一一小块的介绍,可能有不少不妥的中央,请各人指摘斧正。我本人是东北电力大学的先生,不停混于储能方面的研讨,有什么问题人人可以来交流。谢谢各人!

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