作為一種電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源，儲能具有靈活的蓄電、供電能力和快速響應(yīng)能力，適用于新能源功率波動(dòng)平抑、電能質(zhì)量提升、調(diào)峰調(diào)頻等多種應(yīng)用場景。當(dāng)前，儲能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，但同時(shí)仍需降低成本，提高儲能電池安全性，延長使用壽命。
為此，國網(wǎng)浙江省電力有限公司開展面向多場景的儲能精益化配置與精細(xì)化調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目研究，優(yōu)化儲能配置，分析儲能全壽命周期成本收益情況和壽命，實(shí)現(xiàn)儲能健康狀態(tài)評估及精細(xì)化控制。
提供儲能優(yōu)化配置方案
儲能成本和儲能容量的配置密切相關(guān)。國網(wǎng)浙江電力開發(fā)的儲能價(jià)值評估與優(yōu)化配置系統(tǒng)可以讓儲能容量配置更優(yōu)。該系統(tǒng)可通過儲能項(xiàng)目的基本信息精確定位儲能的應(yīng)用場景是用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是電源側(cè)，再根據(jù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，明確儲能項(xiàng)目投資方式及各種經(jīng)濟(jì)參數(shù)。
儲能價(jià)值評估與優(yōu)化配置系統(tǒng)還能根據(jù)不同需求提供不同功能的組合方式。比如用戶側(cè)儲能可以設(shè)置削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)、需量管理功能。用戶如果想要降低電費(fèi)成本，可利用儲能的削峰填谷功能，讓儲能在晚上電費(fèi)較低的時(shí)段充電，在白天電費(fèi)較高的時(shí)段放電。在此基礎(chǔ)上，用戶還可以讓儲能在特定時(shí)段參與需求側(cè)響應(yīng)，同時(shí)利用需量管理功能，降低最大用電需量，減少電費(fèi)成本。
除此之外，這一系統(tǒng)可以根據(jù)不同需求，提供平抑波動(dòng)、輔助調(diào)峰、輔助調(diào)頻、容量備用等多種功能組合。
在儲能場景定位清晰、經(jīng)濟(jì)手段明確、組合功能形成后，系統(tǒng)會(huì)給出推薦的儲能電池類型，例如鋰離子電池、鉛炭電池等，用戶可根據(jù)實(shí)際，修改或更新儲能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。
在掌握儲能應(yīng)用場景中的負(fù)荷、光伏設(shè)備、風(fēng)機(jī)等實(shí)際運(yùn)行情況并錄入所有信息和參數(shù)后，系統(tǒng)可開展儲能全壽命周期優(yōu)化計(jì)算，得到更優(yōu)的儲能安裝功率容量、現(xiàn)金流分析、儲能功能收益及儲能更換信息；分析各類參數(shù)對于儲能配置方案的影響，讓用戶了解哪些參數(shù)對儲能項(xiàng)目的配置和收益率影響最大。
延長儲能電池使用壽命
儲能不僅要配置好，更要用得好、收益好。儲能電池面臨掉電過快等問題，直接影響儲能項(xiàng)目的收益。國網(wǎng)浙江電力開發(fā)的儲能電站智慧能量管理系統(tǒng)可以精細(xì)化、智能化管控儲能電池，從而延長儲能電池的使用壽命。
這一系統(tǒng)可以通過狀態(tài)自適應(yīng)在線估計(jì)方法判斷儲能電池的狀態(tài)。該方法經(jīng)過多次試驗(yàn)，誤差均在5%以內(nèi)。
知道電池狀態(tài)后還要了解儲能電池的壽命。每種電池都有最佳的充電軌跡，如果按這條軌跡充電，電池發(fā)熱減少，容量衰減就減少了，壽命也增加了。
這條關(guān)鍵的軌跡如何獲?。恐腔勰芰抗芾硐到y(tǒng)可以通過儲能電池精細(xì)化充電控制方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測儲能電池各種狀態(tài)信息，形成動(dòng)態(tài)最優(yōu)充電曲線。按照這一方法充電，儲能電池能耗比傳統(tǒng)單一充電方式降低4%以上。
儲能電站往往有好幾個(gè)集裝箱的儲能電池。每次儲能電站參與輔助調(diào)頻時(shí)，要一會(huì)充電一會(huì)放電，容易造成電池老化。這時(shí)就需要對儲能電站進(jìn)行精細(xì)化功率分配：先根據(jù)剩余容量、健康狀態(tài)等對儲能電池進(jìn)行排序，再依據(jù)排序結(jié)果分配功率需求給各個(gè)儲能電池，狀態(tài)好、能力強(qiáng)的先頂上，依次進(jìn)行功率響應(yīng)。實(shí)際應(yīng)用效果表明，這樣可減少90%左右的充放電切換次數(shù)，延長整個(gè)儲能電站的使用壽命。
推進(jìn)儲能多場景復(fù)合應(yīng)用
面向多場景的儲能精益化配置與精細(xì)化調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目主要應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)儲能電站、用戶側(cè)分布式儲能等多類型儲能的系統(tǒng)規(guī)劃、復(fù)合功能運(yùn)行、精細(xì)化管控和智能化運(yùn)維。
在電網(wǎng)側(cè)，國網(wǎng)浙江電力在浙江長興縣雉城儲能電站應(yīng)用了項(xiàng)目的智慧能量管理系統(tǒng)，峰谷差最大減少約1.6萬千瓦，滿功率響應(yīng)調(diào)節(jié)精度達(dá)到98.3%。儲能電站功率指令的精細(xì)化分配減少了儲能電站的充放電切換次數(shù)，提升了儲能電站的整體使用壽命。
在用戶側(cè)，國網(wǎng)浙江電力雙創(chuàng)中心在綜合能源工程示范項(xiàng)目中應(yīng)用了儲能價(jià)值評估與優(yōu)化配置系統(tǒng)，部署了智慧能源管控系統(tǒng)，取得了良好的應(yīng)用效果。2019年1月～2021年12月，綜合能源工程示范項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際需求組合儲能功能，累計(jì)實(shí)現(xiàn)削峰填谷轉(zhuǎn)移負(fù)荷近100萬千瓦時(shí)，結(jié)合需量管理功能累計(jì)獲得收益約79.75萬元，在提高電能質(zhì)量的同時(shí)，最大程度降低供電成本。此外，該項(xiàng)目還優(yōu)化儲能電池的動(dòng)作頻率和放電深度，降低儲能電池的動(dòng)作損耗，實(shí)現(xiàn)儲能容量衰減每年延緩2%，延長了儲能電池的使用壽命。
目前，項(xiàng)目成果已在浙江、新疆、湖南、江蘇、山西等地得到推廣應(yīng)用，保障了儲能高效運(yùn)行，延長了儲能電池的使用壽命，提升了儲能電站的經(jīng)濟(jì)效益。
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