Từ góc độ của toàn bộ hệ thống điện, các kịch bản ứng dụng lưu trữ năng lượng có thể được chia thành ba kịch bản: lưu trữ năng lượng ở phía phát điện, lưu trữ năng lượng ở phía truyền tải và phân phối và lưu trữ năng lượng ở phía người dùng.Trong ứng dụng thực tế, cần phân tích các công nghệ lưu trữ năng lượng theo yêu cầu trong nhiều tình huống khác nhau để tìm ra công nghệ lưu trữ năng lượng phù hợp nhất.Bài viết này tập trung vào phân tích ba kịch bản ứng dụng chính của việc lưu trữ năng lượng.
Từ góc độ của toàn bộ hệ thống điện, các kịch bản ứng dụng lưu trữ năng lượng có thể được chia thành ba kịch bản: lưu trữ năng lượng ở phía phát điện, lưu trữ năng lượng ở phía truyền tải và phân phối và lưu trữ năng lượng ở phía người dùng.Ba kịch bản này có thể được chia thành nhu cầu năng lượng và nhu cầu điện năng từ góc độ lưới điện.Các nhu cầu về loại năng lượng thường yêu cầu thời gian phóng điện dài hơn (chẳng hạn như dịch chuyển thời gian năng lượng), nhưng không yêu cầu thời gian đáp ứng cao.Ngược lại, các yêu cầu về loại nguồn thường yêu cầu khả năng đáp ứng nhanh nhưng nhìn chung thời gian phóng điện không dài (chẳng hạn như điều chế tần số hệ thống).Trong ứng dụng thực tế, cần phân tích các công nghệ lưu trữ năng lượng theo yêu cầu trong nhiều tình huống khác nhau để tìm ra công nghệ lưu trữ năng lượng phù hợp nhất.Bài viết này tập trung vào phân tích ba kịch bản ứng dụng chính của việc lưu trữ năng lượng.
1. Bên phát điện
Từ góc độ phát điện, thiết bị đầu cuối của nhu cầu lưu trữ năng lượng là nhà máy điện.Do tác động khác nhau của các nguồn điện khác nhau trên lưới điện và sự không phù hợp về động lực giữa phát điện và tiêu thụ điện do phía phụ tải không thể đoán trước, có nhiều loại kịch bản nhu cầu về tích trữ năng lượng ở phía phát điện, bao gồm cả dịch chuyển thời gian năng lượng. , đơn vị công suất, phụ tải sau đây, Sáu loại kịch bản, bao gồm điều chỉnh tần số hệ thống, công suất dự phòng và năng lượng tái tạo nối lưới.
sự dịch chuyển thời gian năng lượng
Dịch chuyển thời gian năng lượng là để hiện thực hóa tải điện cao điểm và lấp đầy thung lũng thông qua việc lưu trữ năng lượng, nghĩa là nhà máy điện sạc pin trong thời gian tải điện thấp và giải phóng năng lượng tích trữ trong thời gian tải điện cao điểm.Ngoài ra, việc lưu trữ năng lượng gió và quang điện bị bỏ hoang của năng lượng tái tạo rồi chuyển sang giai đoạn khác để nối lưới cũng là sự dịch chuyển thời gian năng lượng.Dịch chuyển thời gian bằng năng lượng là một ứng dụng dựa trên năng lượng điển hình.Nó không có yêu cầu nghiêm ngặt về thời gian sạc và xả, và yêu cầu về năng lượng để sạc và xả tương đối rộng.Tuy nhiên, việc áp dụng công suất dịch chuyển thời gian là do phụ tải điện của người sử dụng và đặc tính sản xuất năng lượng tái tạo.Tần suất tương đối cao, hơn 300 lần mỗi năm.
đơn vị công suất
Do phụ tải điện chênh lệch trong các khoảng thời gian khác nhau nên các tổ máy nhiệt điện than cần đảm bảo khả năng bù đỉnh nên cần dành một lượng công suất phát điện nhất định làm công suất cho các phụ tải đỉnh tương ứng, điều này cản trở nhiệt điện. các tổ máy không đạt được công suất tối đa và ảnh hưởng đến tính kinh tế khi vận hành tổ máy.tình dục.Bộ lưu trữ năng lượng có thể được sử dụng để sạc khi tải điện thấp và xả khi mức tiêu thụ điện đạt đỉnh để giảm tải ở đỉnh.Tận dụng hiệu ứng thay thế của hệ thống lưu trữ năng lượng để giải phóng đơn vị công suất đốt than, từ đó cải thiện hiệu suất sử dụng của đơn vị nhiệt điện và tăng tính kinh tế của đơn vị.Đơn vị công suất là một ứng dụng dựa trên năng lượng điển hình.Nó không có yêu cầu nghiêm ngặt về thời gian sạc và xả, và có yêu cầu tương đối rộng về năng lượng sạc và xả.Tuy nhiên, do phụ tải điện của người sử dụng và đặc tính phát điện của năng lượng tái tạo, tần suất áp dụng công suất bị thay đổi theo thời gian.Tương đối cao, khoảng 200 lần một năm.
tải sau
Theo dõi tải là một dịch vụ phụ trợ điều chỉnh linh hoạt để đạt được sự cân bằng thời gian thực đối với các tải thay đổi chậm, thay đổi liên tục.Tải thay đổi chậm và thay đổi liên tục có thể được chia thành tải cơ bản và tải tăng dần theo điều kiện vận hành thực tế của máy phát điện.Theo dõi tải chủ yếu được sử dụng để tăng tải, nghĩa là bằng cách điều chỉnh đầu ra, tốc độ tăng tốc của các đơn vị năng lượng truyền thống có thể giảm đến mức tối đa., cho phép nó chuyển tiếp sang cấp độ hướng dẫn lập kế hoạch một cách suôn sẻ nhất có thể.So với đơn vị công suất, tải sau có yêu cầu cao hơn về thời gian đáp ứng phóng điện và thời gian đáp ứng yêu cầu ở mức phút.
Hệ thống FM
Việc thay đổi tần số sẽ ảnh hưởng đến hoạt động và tuổi thọ an toàn, hiệu quả của máy phát điện và thiết bị điện, vì vậy việc điều chỉnh tần số là rất quan trọng.Trong cơ cấu năng lượng truyền thống, sự mất cân bằng năng lượng ngắn hạn của lưới điện được điều tiết bởi các đơn vị truyền thống (chủ yếu là nhiệt điện và thủy điện ở nước tôi) bằng cách phản hồi các tín hiệu AGC.Với việc tích hợp năng lượng mới vào lưới điện, sự biến động và ngẫu nhiên của gió và gió đã làm trầm trọng thêm sự mất cân bằng năng lượng trong lưới điện trong thời gian ngắn.Do tốc độ điều chế tần số của các nguồn năng lượng truyền thống (đặc biệt là nhiệt điện) chậm nên khả năng đáp ứng chỉ thị điều độ lưới bị chậm.Đôi khi sẽ xảy ra những hoạt động sai như điều chỉnh ngược nên không thể đáp ứng được nhu cầu mới bổ sung.Trong khi đó, bộ lưu trữ năng lượng (đặc biệt là bộ lưu trữ năng lượng điện hóa) có tốc độ điều chế tần số nhanh và pin có thể chuyển đổi linh hoạt giữa trạng thái sạc và xả, khiến nó trở thành nguồn điều chế tần số rất tốt.
So với theo dõi tải, khoảng thời gian thay đổi của thành phần tải trong điều chế tần số hệ thống là ở mức phút và giây, đòi hỏi tốc độ phản hồi cao hơn (thường ở mức giây) và phương pháp điều chỉnh thành phần tải nói chung là AGC.Tuy nhiên, điều chế tần số hệ thống là một ứng dụng loại nguồn điện điển hình, yêu cầu sạc và xả nhanh trong thời gian ngắn.Khi sử dụng bộ lưu trữ năng lượng điện hóa cần tốc độ sạc-xả lớn nên sẽ làm giảm tuổi thọ của một số loại pin, từ đó ảnh hưởng đến các loại pin khác.kinh tế.
công suất dự phòng
Công suất dự phòng là lượng điện năng dự trữ chủ động được dự trữ nhằm đảm bảo chất lượng điện năng và hệ thống vận hành an toàn, ổn định trong trường hợp khẩn cấp, bên cạnh việc đáp ứng nhu cầu phụ tải dự kiến.Nhìn chung, công suất dự trữ cần bằng 15-20% công suất cấp điện bình thường của hệ thống và giá trị tối thiểu phải bằng công suất của tổ máy có công suất lắp đặt đơn lớn nhất trong hệ thống.Do công suất dự trữ nhằm vào các trường hợp khẩn cấp nên tần suất hoạt động hàng năm nhìn chung thấp.Nếu pin chỉ được sử dụng cho mục đích phục vụ dung lượng dự trữ thì không thể đảm bảo tính kinh tế.Vì vậy, cần phải so sánh với chi phí của công suất dự trữ hiện có để xác định giá thành thực tế.hiệu ứng thay thế.
Kết nối lưới năng lượng tái tạo
Do đặc tính ngẫu nhiên và không liên tục của hoạt động sản xuất điện gió và quang điện nên chất lượng điện năng của chúng kém hơn so với các nguồn năng lượng truyền thống.Do sự dao động của quá trình sản xuất năng lượng bằng năng lượng tái tạo (dao động tần số, dao động đầu ra, v.v.) dao động từ vài giây đến hàng giờ nên các ứng dụng Loại năng lượng hiện tại cũng có các ứng dụng loại năng lượng, nhìn chung có thể chia thành ba loại: thời gian năng lượng năng lượng tái tạo -chuyển dịch, kiên cố hóa công suất sản xuất năng lượng tái tạo và điều chỉnh sản lượng năng lượng tái tạo.Ví dụ, để giải quyết vấn đề loại bỏ ánh sáng trong sản xuất điện quang điện, cần phải lưu trữ lượng điện năng còn lại được tạo ra trong ngày để xả vào ban đêm, thuộc về sự dịch chuyển thời gian năng lượng của năng lượng tái tạo.Đối với năng lượng gió, do tính chất không thể đoán trước của năng lượng gió nên sản lượng điện gió biến động rất lớn và cần được làm mịn nên chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng loại năng lượng.
2. Phía lưới
Ứng dụng lưu trữ năng lượng ở phía lưới điện chủ yếu có ba loại: giảm tắc nghẽn điện trở truyền tải và phân phối, trì hoãn việc mở rộng thiết bị truyền tải và phân phối điện và hỗ trợ công suất phản kháng.là hiệu ứng thay thế.
Giảm bớt tắc nghẽn điện trở truyền tải và phân phối
Tắc nghẽn đường truyền có nghĩa là tải đường dây vượt quá khả năng của đường dây.Hệ thống lưu trữ năng lượng được lắp đặt phía thượng nguồn của đường dây.Khi đường dây bị chặn, năng lượng điện không thể truyền đi có thể được lưu trữ trong thiết bị lưu trữ năng lượng.Xả dòng.Thông thường, đối với hệ thống lưu trữ năng lượng, thời gian xả cần tính theo giờ và số lần vận hành khoảng 50 đến 100 lần.Nó thuộc về các ứng dụng dựa trên năng lượng và có những yêu cầu nhất định về thời gian phản hồi, cần được phản hồi ở mức độ phút.
Trì hoãn việc mở rộng thiết bị truyền tải và phân phối điện
Chi phí cho việc quy hoạch lưới điện truyền thống hoặc nâng cấp, mở rộng lưới điện là rất cao.Trong hệ thống truyền tải và phân phối điện nơi phụ tải gần bằng công suất thiết bị, nếu nguồn cung cấp cho phụ tải có thể được đáp ứng hầu hết thời gian trong năm và công suất chỉ thấp hơn phụ tải trong một số giai đoạn cao điểm nhất định thì hệ thống tích trữ năng lượng sẽ có thể được sử dụng để vượt qua công suất lắp đặt nhỏ hơn.Công suất có thể cải thiện hiệu quả khả năng truyền tải và phân phối điện của lưới điện, từ đó làm giảm chi phí xây dựng các cơ sở truyền tải và phân phối điện mới, đồng thời kéo dài tuổi thọ sử dụng của các thiết bị hiện có.So với việc giảm tắc nghẽn điện trở truyền tải và phân phối, việc trì hoãn mở rộng thiết bị truyền tải và phân phối điện có tần suất hoạt động thấp hơn.Xem xét sự lão hóa của pin, chi phí biến đổi thực tế cao hơn, do đó yêu cầu cao hơn được đưa ra để tiết kiệm pin.
Hỗ trợ phản ứng
Hỗ trợ công suất phản kháng đề cập đến việc điều chỉnh điện áp truyền tải bằng cách bơm hoặc hấp thụ công suất phản kháng trên đường dây truyền tải và phân phối.Công suất phản kháng không đủ hoặc thừa sẽ gây ra dao động điện áp lưới, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng, thậm chí làm hỏng các thiết bị điện.Với sự hỗ trợ của bộ biến tần động, thiết bị liên lạc và điều khiển, pin có thể điều chỉnh điện áp của đường dây truyền tải và phân phối bằng cách điều chỉnh công suất phản kháng đầu ra của nó.Hỗ trợ công suất phản kháng là một ứng dụng nguồn điển hình có thời gian phóng điện tương đối ngắn nhưng tần suất hoạt động cao.
3. Phía người dùng
Bên sử dụng là thiết bị đầu cuối sử dụng điện, bên sử dụng là người tiêu dùng và sử dụng điện.Chi phí và thu nhập của bên phát điện, truyền tải và phân phối điện được thể hiện dưới dạng giá điện, được quy đổi thành chi phí của người sử dụng điện.Vì vậy, mức giá điện sẽ ảnh hưởng tới nhu cầu của người sử dụng..
Quản lý giá điện theo thời gian sử dụng của người dùng
Ngành Điện chia 24 giờ trong ngày thành nhiều khoảng thời gian cao điểm, bình ổn, thấp điểm và quy định các mức giá điện khác nhau cho từng khoảng thời gian, đó là giá điện theo thời điểm sử dụng.Quản lý giá điện theo thời gian sử dụng của người dùng cũng tương tự như quản lý giá điện theo thời gian sử dụng năng lượng, điểm khác biệt duy nhất là việc quản lý giá điện theo thời gian sử dụng của người dùng dựa trên hệ thống giá điện theo thời gian sử dụng để điều chỉnh phụ tải điện, trong khi đó, dịch chuyển thời gian là điều chỉnh việc phát điện theo đường cong tải điện.
Quản lý phí công suất
Nước tôi thực hiện hệ thống giá điện gồm hai phần cho các doanh nghiệp công nghiệp lớn trong lĩnh vực cung cấp điện: giá điện là giá điện tính theo điện giao dịch thực tế, còn giá điện công suất chủ yếu phụ thuộc vào giá trị cao nhất của người sử dụng. sự tiêu thụ năng lượng.Quản lý chi phí công suất đề cập đến việc giảm chi phí công suất bằng cách giảm mức tiêu thụ điện năng tối đa mà không ảnh hưởng đến sản xuất thông thường.Người dùng có thể sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng để lưu trữ năng lượng trong thời gian tiêu thụ điện năng thấp và xả tải trong thời gian cao điểm, từ đó giảm tải tổng thể và đạt được mục đích giảm chi phí công suất.
Cải thiện chất lượng điện năng
Do tính chất thay đổi của phụ tải vận hành của hệ thống điện và tính phi tuyến tính của phụ tải thiết bị nên nguồn điện mà người sử dụng thu được gặp các vấn đề như thay đổi điện áp, dòng điện hoặc sai lệch tần số.Lúc này chất lượng điện kém.Điều chế tần số hệ thống và hỗ trợ công suất phản kháng là những cách để cải thiện chất lượng điện năng ở phía phát điện cũng như phía truyền tải và phân phối điện.Về phía người dùng, hệ thống lưu trữ năng lượng cũng có thể làm dịu các dao động điện áp và tần số, chẳng hạn như sử dụng bộ lưu trữ năng lượng để giải quyết các vấn đề như tăng điện áp, sụt giảm và nhấp nháy trong hệ thống quang điện phân tán.Cải thiện chất lượng điện năng là một ứng dụng năng lượng điển hình.Thị trường phóng điện cụ thể và tần suất hoạt động thay đổi tùy theo kịch bản ứng dụng thực tế, nhưng nhìn chung thời gian phản hồi được yêu cầu ở mức mili giây.
Cải thiện độ tin cậy cung cấp điện
Bộ lưu trữ năng lượng được sử dụng để cải thiện độ tin cậy của nguồn điện lưới vi mô, nghĩa là khi xảy ra sự cố mất điện, bộ lưu trữ năng lượng có thể cung cấp năng lượng lưu trữ cho người dùng cuối, tránh gián đoạn nguồn điện trong quá trình sửa chữa sự cố và đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện .Thiết bị lưu trữ năng lượng trong ứng dụng này phải đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và độ tin cậy cao, thời gian phóng điện cụ thể chủ yếu liên quan đến vị trí lắp đặt.
Thời gian đăng: 24-08-2023