1---张东辉-高比例新能源系统中储能配置规模论证0909-张东辉.pdf

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1、清华四川能源互联网研究院张东辉010203新型电力系统下的储能应用背景高比例新能源系统中的储能配置规划结语目 录CONTENTS领域应用场景作用适用形式电源侧火电厂侧储能目前主要参与二次调频辅助服务，提供黑启动能力等，以后可以参与系统调峰，参与需求侧响应等电化学储能、飞轮储能新能源侧储能抑制波动，增加出力预测准确性，提供一次调频能力，减少弃电等，以后可以参与系统调峰，参与需求侧响应等电化学储能、飞轮储能电网侧调峰削峰填谷抽水蓄能、压缩空气储能、和电化学储能供电缓解供电缺口电化学储能、压缩空气储能、抽水蓄能调频精确跟踪调度调频指令、协助安全运行电化学储能、飞轮储能、超导储能、压缩空气储能、抽水蓄

2、能促进新能源消纳抑制新能源发电出力的波动性水光蓄互补、电化学储能黑启动、调压等辅助服务电源启动等抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能用户侧峰谷套利工商业用户通过装设储能节省电费开支电化学储能分布式新能源配套储能提高能源利用率电化学储能微网和重要用户增加系统柔性，形成缓冲，增强调度可靠性电化学储能、飞轮储能、超级电容储能类型多、作用多、应用场景多，但是只有部分场景回收机制成熟。一、新型电力系统下的储能应用背景我国风电、光伏等新能源进入规模化快速发展时期一、新型电力系统下的储能应用背景“十四五”可再生能源发展规划我国可再生能源实现跨越式发展，装机规模已突破10亿千瓦大关，占全国发电总装机容量的比重超

3、过40%。2025年可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右，“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，风电和太阳能发电量实现翻番风电和太阳能发电量实现翻番。2021年底，我国风电、太阳能发电总装机规模分别超过3亿千瓦。有专家预测，到2030年，风电、太阳能发电总装机规模将达到12亿千瓦以上，从目前情况来看，乐观预计2025年就能达到11亿千瓦新型电力系统下新能源占比逐渐提高，新能源消纳压力加大，可靠供电难度提高。一、新型电力系统下的储能应用背景达到电力供能更加清洁、综合社会成本更低的目的，从而增强我国工业竞争力、实现社会发展绿色低碳的最终目标。通过储能进行能

4、量的时间转移存储、发电和负荷曲线更优匹配，增强电力系统消纳更大规模清洁能源能力，提高供电能力，降低电力系统综合投资“要加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统”国家发展改革委、国家能源局关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案010203新型电力系统下的储能应用背景高比例新能源系统中的储能配置规划结语目 录CONTENTS传统电力系统大部分情况下运行随机性小，储能规划可以采用边界化处理二、高比例新能源系统中的储能配置规划传统电力系统中新能源比例较低，对电力系统运行影响较小，对于大电网，储能配置的目的仍以提供调峰调频为主、其次是发电能力，最后才是其它因素。储能规划必然包括抽蓄，其它新型储能从

5、容量规划上来说，和抽蓄的规划基本上同等效应，即分析典型方式下的调峰平衡、电力平衡，分析系统的调峰容量和发电容量需求。此时，系统的不确定性小，主要的短期不确定性来自于负荷波动和其它突发事件，采取的主要分析和平衡方法是将不确定性问题边界化处理。高比例新能源系统中的储能配置有巨大需求，立足于提升系统灵活性，提升系统的新能源消纳和电力可靠安全供应能力二、高比例新能源系统中的储能配置规划新能源出力的不可控性、随机性和波动性，新能源消纳和电力供应的可靠性都会受到极大挑战。p新能源出力不可控，随机，可能导致反调峰特性、阶段性电量过剩。p系统现有灵活性资源相对不足，会导致经常性或阶段性新能源部分电量难以消纳，

6、若部分灵活性资源强行配合消纳可能导致电力供应可靠性不足。p不仅需要挖掘现有源网荷的灵活性能力，储能配置是高比例新能源系统提升灵活性的关键。系统惯量下降、系统安全稳定特征发生剧烈变化，系统频率控制和安全稳定水平承压。p新能源带来系统惯量下降，系统频率控制难度加大，更快、更精准、更大规模的一次和二次调频需求p新能源的频率控制能力一般较差，需要控制、联网等手段改善，或者通过储能来提升系统调频能力。容量型储能功率型储能高比例新能源系统中的储能配置两种主要类型：1、容量型：削峰填谷，供电，是储能规模配置的主要部分，同时能兼顾部分调频功能；2、功率型：主要是调频，配置规模相对有限，配置地点也相对固定（电源