儲(chǔ)能是支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)布日期:2022-02-17

核心提示:隨著我國碳中和目標(biāo)的提出,可再生能源在未來電力系統(tǒng)中的主導(dǎo)地位將得到了進(jìn)一步確認(rèn)。中國提出,到2030年,非化石能源占一次能
 隨著我國碳中和目標(biāo)的提出,可再生能源在未來電力系統(tǒng)中的主導(dǎo)地位將得到了進(jìn)一步確認(rèn)。中國提出,到2030年,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。

  根據(jù)能源局印發(fā)的《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》,提出的目標(biāo)是2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會(huì)用電量的比重達(dá)到11%左右,2025年風(fēng)、光發(fā)電量占比將達(dá)到16.5%。根據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)初步測(cè)算,到2030年非化石能源的一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到25%左右。到2060年,我國非化石能源消費(fèi)占比將由目前的16%左右提升到80%以上,非化石能源發(fā)電量占比將由目前的34%左右提高到90%以上。與此同時(shí),新能源消納將取得新進(jìn)展,風(fēng)電、光伏利用率分別達(dá)到96.9%、97.9%。

  然而,在新能源發(fā)電的道路上,想要?jiǎng)偃喂╇娭髁ξ恢煤蛯?shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),儲(chǔ)能是問題的關(guān)鍵所在。儲(chǔ)能是未來電網(wǎng)的重要組成環(huán)節(jié),光伏、風(fēng)力發(fā)電分別依賴于太陽能和風(fēng)力,而這些自然之力具有天然的波動(dòng)性和間歇性,比如風(fēng)電的發(fā)電高峰會(huì)隨著天氣而產(chǎn)生季節(jié)性及地區(qū)性的變化,光伏則在夜晚或陰雨天無法發(fā)電。這便造成用電供需失衡,在用電較高的時(shí)候無法提供充沛的電力,在用電較低的時(shí)候電力過剩,無法根據(jù)用電需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。波動(dòng)性造成的另一個(gè)原因是電網(wǎng)供電的頻率極其不穩(wěn)定,而頻率的波動(dòng),是衡量電能質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。小幅度的頻率波動(dòng),可能影響用電電器的正常使用,大幅度的頻率波動(dòng),會(huì)危害發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

  因此,大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展是新能源充分開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)支撐,能夠有效解決電網(wǎng)運(yùn)行安全、新能源消納、電力電量平衡等方面存在的突出問題。一方面,通過削峰填谷,可以解決峰谷時(shí)段發(fā)電量與用電負(fù)荷不匹配的問題;另一方面,可以參與提供電力輔助服務(wù),解決風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性和隨機(jī)性導(dǎo)致的發(fā)電不穩(wěn)定問題,保障電網(wǎng)安全。此外,通過儲(chǔ)能系統(tǒng)的存儲(chǔ)和釋放能量,提供了額外的容量支撐,吸收過剩電力、減少“棄風(fēng)棄光”以及即時(shí)并網(wǎng)。

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  通過快速有功調(diào)節(jié)、無功補(bǔ)償,避免突加載、突卸載或是設(shè)備啟動(dòng)沖擊電流引起的電壓、頻率波動(dòng),進(jìn)行高效可靠的電力控制,保證供電的穩(wěn)定性。

  “新能源+儲(chǔ)能”模式將為可再生能源大規(guī)模發(fā)展和并網(wǎng)提供有力支撐。同時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能源存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵,可以提高多元能源系統(tǒng)的安全性、靈活性和可調(diào)性,是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的核心。儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景非常豐富,在發(fā)電側(cè),儲(chǔ)能可單獨(dú)或與風(fēng)光電站共建,起到電力調(diào)峰、輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等作用。在電網(wǎng)側(cè),儲(chǔ)能可與氣電、火電一同參與電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻,以緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴(kuò)容升級(jí)等問題。在用戶側(cè),儲(chǔ)能可以結(jié)合光伏,幫助用戶實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用電以節(jié)約電費(fèi),其還可以作為備用電源。


 
 
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