新能源发电与电动汽车储能系统的联合运行方案
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国家发展改革委、国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见文章属性•【制定机关】国家发展和改革委员会,国家能源局•【公布日期】2021.07.15•【文号】发改能源规〔2021〕1051号•【施行日期】2021.07.15•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】电力及电力工业正文国家发展改革委国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见发改能源规〔2021〕1051号各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团发展改革委、能源局,国家能源局各派出机构:实现碳达峰碳中和,努力构建清洁低碳、安全高效能源体系,是党中央、国务院作出的重大决策部署。
抽水蓄能和新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备,对推动能源绿色转型、应对极端事件、保障能源安全、促进能源高质量发展、支撑应对气候变化目标实现具有重要意义。
为推动新型储能快速发展,现提出如下意见。
一、总体要求(一)指导思想。
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,以实现碳达峰碳中和为目标,将发展新型储能作为提升能源电力系统调节能力、综合效率和安全保障能力,支撑新型电力系统建设的重要举措,以政策环境为有力保障,以市场机制为根本依托,以技术革新为内生动力,加快构建多轮驱动良好局面,推动储能高质量发展。
(二)基本原则。
统筹规划、多元发展。
加强顶层设计,统筹储能发展各项工作,强化规划科学引领作用。
鼓励结合源、网、荷不同需求探索储能多元化发展模式。
创新引领、规模带动。
以“揭榜挂帅”方式加强关键技术装备研发,推动储能技术进步和成本下降。
建设产教融合等技术创新平台,加快成果转化,有效促进规模化应用,壮大产业体系。
政策驱动、市场主导。
加快完善政策机制,加大政策支持力度,鼓励储能投资建设。
明确储能市场主体地位,发挥市场引导作用。
规范管理、保障安全。
完善优化储能项目管理程序,健全技术标准和检测认证体系,提升行业建设运行水平。
串联HEV的结构与运行模式分析所谓HEV,指的是混合动力汽车。
其特点为传递到驱动轮来推进车辆的能量至少来自两种不同的能量转换装置(其中有一个为电动机),且这些能量转换装置可从至少两种能量储能装置获取输入量(其中至少有一种能量储能装置提供的是电能),同时,能量储能装置也可吸收电能。
混合动力汽车按动力系统分类可分为:串联式,并联式和混联式。
这里,我们仅分析串联式HEV。
通常,我们把车辆驱动系统的驱动力只来源于电动机的混合动力汽车称为串联式混合动力汽车,即串联HEV。
串联式混合动力汽车动力系统主要由发动机、发电机、电池、电动机、功率变换器和机械传动装置等组成,如下图所示为通用汽车公司的Series-SHEV结构布置图。
串联结构,顾名思义就是发动机和电动机“串”在一条动力传输路径上。
串联结构最大的特点就是发动机在任何情况下都不参与驱动汽车的工作,它只能通过带动发电机为电动机提供电能。
串联结构的动力来源于电动机,发动机只能驱动发电机发电,并不能直接驱动车辆行驶。
因此,串联结构中电动机功率一般要大于发动机功率。
其中,动力电池既可单独向电动机供电,亦可与发电机共同向发动机供电,以驱动车辆行驶。
串联式HEV驱动系统的结构比较简单,可以分为两大动力总成:1.发动机—发电机组;2.驱动系统。
动力电池组、发动机—发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度,控制系统也比较简单,因为只有唯一的电动机驱动模式,其特点是动力性更加趋近于纯电动汽车。
串联式HEV必须装置一个大功率的发动机—发电机组,再用驱动电机来驱动车辆。
发动机,发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近与串联式HEV的最大驱动功率,在热能—电能—机械能之间的转换过程中,总效率低于内燃机汽车。
三大动力总成的体积较大,质量也较重,还有庞大的动力电池组,使得在中小型汽车上布置有一定的困难,一般适合大型客车采用。
与传统汽车相比,混合动力汽车多了一个能量存储单元,因此有多种工作模式。
储能技术在新能源领域的应用储能技术是指将能量从一段时间内的产生或收集中存储起来,以便在需要时进行利用的技术。
随着新能源的持续发展和应用,储能技术在新能源领域的应用也越来越重要。
储能技术的应用可以提高新能源发电系统的可靠性和稳定性,并有效解决新能源波动性大、间歇性强的问题。
以下将以电动汽车储能技术、电网储能技术和家庭储能技术为例,介绍储能技术在新能源领域的应用。
一、电动汽车储能技术电动汽车储能技术是将电能通过充电桩储存到电池中,从而为电动汽车提供动力。
由于电动汽车的使用在增长,储能技术在电动汽车领域的应用也变得重要。
通过电动汽车储能技术,可以利用电动汽车的电池储存多余的电能,并在需要时将电能返回电网。
这种双向能量流的应用被称为车辆对网(V2G)技术,它能够实现电动汽车与电网的互联互通,不仅提高了电动汽车的使用效率,还能够对电网进行调峰填谷,平衡电网负荷,进一步提高新能源的利用率。
二、电网储能技术电网储能技术是将电能储存在电网中的技术,主要通过储能电站实现。
储能电站是一种将电能转化为其他形式储存在其中,待需要时再将储存的能量转变回电能的设备。
目前常用的储能电站技术主要包括液流电池、压缩空气储能、超级电容器和电化学储能技术等。
电网储能技术可以解决新能源波动性大、间歇性强的问题,通过储能电站可以将多余的新能源产生的电能储存起来,待需要时再释放出来,从而提高电网的稳定性和可靠性。
三、家庭储能技术家庭储能技术是将电能储存到家庭使用的电池中,以备不时之需。
随着家庭光伏发电的普及,家庭储能技术在新能源领域的应用也越来越受关注。
家庭光伏发电系统通过太阳能板将光能转化为电能,然后将电能储存在家庭储能电池中。
在需要用电时,可以使用储能电池中储存的电能,从而减少对电网的依赖,节约能源成本。
此外,家庭储能技术还可以提供备用电源,在停电或突发情况下保障家庭用电需求。
综上所述,储能技术在新能源领域的应用非常重要。
电动汽车储能技术能够实现电动汽车与电网的互联互通,提高电动汽车的使用效率和电网的稳定性。
储能电站技术方案设计本文档旨在介绍储能电站总体技术方案,包括设计标准、系统架构、光伏发电子系统、储能子系统、并网控制子系统和储能电站联合控制调度子系统。
同时,本文档还探讨了储能电站系统的整体发展前景。
2.设计标准储能电站的设计标准应该符合国家相关规定和标准,同时考虑到实际情况和技术水平。
在设计过程中,应该充分考虑电站的安全性、可靠性、经济性和环保性等方面的要求。
3.储能电站(配合光伏并网发电)方案3.1系统架构储能电站与光伏发电系统的配合需要考虑系统架构,包括光伏发电子系统和储能子系统。
光伏发电子系统负责发电,储能子系统负责储存电能并提供稳定的电力输出。
3.2光伏发电子系统光伏发电子系统是储能电站的重要组成部分,它通过光伏电池板将太阳能转换为电能,并通过逆变器将直流电转换为交流电。
3.3储能子系统储能子系统是储能电站的核心部分,它通过储能电池组将电能储存起来,并通过电池管理系统(BMS)对电池进行管理和控制。
3.3.1储能电池组储能电池组是储能电站的关键部分,它需要具备高能量密度、长寿命、高安全性和高性价比等特点。
目前常用的储能电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等。
3.3.2电池管理系统(BMS)电池管理系统(BMS)是储能电池组的重要组成部分,它负责对电池进行监测、管理和控制,保证电池的安全性、可靠性和性能。
3.4并网控制子系统并网控制子系统是储能电站与电网连接的关键部分,它负责实现电站与电网的互联互通和安全稳定运行。
3.5储能电站联合控制调度子系统储能电站联合控制调度子系统是储能电站的智能化管理系统,它负责对电站进行联合控制和调度,实现储能电站的最优化运行。
4.储能电站(系统)整体发展前景随着新能源的快速发展,储能电站作为新能源发展的重要组成部分,具有广阔的发展前景。
未来,储能电站将会越来越普及,并逐渐成为新能源发电的重要支撑。
大容量电池储能系统已经在电力系统中应用了20多年,最初主要用于孤立电网的调频、热备用、调压和备份等功能。
高压大容量储能PCS及一体机解决方案9月27日,由国家电网有限公司发起成立的中国综合能源服务产业创新发展联盟、中电联售电与综合能源服务分会联合举办的中国综合能源服务产业高峰论坛暨云博会在北京钓鱼台国宾馆隆重召开。
当天下午,在“储能与综合能源服务”分论坛上,特变电工西安电气科技有限公司微电网产品线总经理黄浪发表了题为《高压大容量储能PCS及一体机解决方案》主旨演讲。
以下是演讲实录:很荣幸在这里汇报特变电工面向能源服务多功能电力装备研发与探索,今天论坛题目是“储能与综合能源服务”,其实我认为储能也是一种服务,储能可以服务客户、也可以服务于电力系统,所以服务对象比较复杂,服务需要电力装备承载的,我今天汇报题目是面向能源服务的多功能电力装备研发与探索。
一、综合能源服务与特变电工首先介绍我们特变电工对电力装备理解。
随着互联网+发展,能源行业从传统向网络时代过渡,以前要求我们企业边际成本递减,网络时代要求边际效益递增,以前重资产折旧,网络时代的话可能数据才是资产,数据资产越多增值越高;另外传统企业投资驱动型的,未来是价值驱动型。
面对能源行业变革,电力设备面向低碳、数字化、去中心化发展。
综合能源服务面向终端客户提供能源解决方案,以经济、绿色、高效的方式满足客户个性化能源需求,承载主体是综合能源系统,这个系统以可再生能源为优先,以电力能源为基础,通过多能互补、供需协同、信息融合、大众参与的系统。
分开拆解的话,第一个能源即服务,能源托管、负荷管理、设备运、能效服务,载体是综合能源系统,像典型以电力为核心,包括冷热燃气等,多能互补、微电网、储能电场都是这个系统,需要能源地方提供合适能源,因地制宜提供定制化能源系统。
综合能源不同企业有不同进入综合能源的方式,包括像传统的资产投入、未来交易的入口、或者服务的入口,不管从哪里进,最终终端都是提供服务,所以综合能源肯定以服务为导向,综合能源载体是系统,系统要装备,装备一定面向服务。
新能源光储一体化控制技术研究项目技术方案新能源光储一体化控制技术研究项目技术方案一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益突出,新能源技术逐渐成为解决能源问题的重要途径。
光储一体化技术作为新能源技术的一种重要形式,将光伏发电和储能系统集成在一起,有望实现可持续、高效的能源供应。
本文旨在探讨新能源光储一体化控制技术的研究方案。
二、技术背景新能源光储一体化技术是将光伏发电系统和储能系统进行有机结合,通过光伏发电系统将太阳能转化为电能,并将其储存起来,以供后续使用。
该技术的主要优势在于可以克服光伏发电系统的间歇性发电和储能系统的不稳定性,实现能源的平稳供应。
三、技术方案1. 光伏发电系统设计光伏发电系统是新能源光储一体化技术的核心组成部分。
通过选择合适的光伏电池技术和设计合理的光伏电池阵列布局,可以实现光伏发电系统的高效发电。
同时,光伏发电系统还需要配备逆变器等设备,以将直流电转化为交流电供电使用。
2. 储能系统设计储能系统是新能源光储一体化技术的关键环节。
通过选择合适的储能设备,如锂离子电池、钠硫电池等,可以实现储能系统的高效储存。
储能系统还需要配备管理控制系统,以实现对储能过程的监控和管理。
3. 控制技术设计控制技术是新能源光储一体化技术的核心。
通过采用先进的控制算法和智能控制器,可以实现光伏发电系统和储能系统之间的协调运行。
控制技术可以根据实时的能源需求和储能系统的状态,智能调节光伏发电系统和储能系统的工作模式,以实现能源的最优利用。
4. 传感器与数据采集为了实现对新能源光储一体化系统的实时监测和控制,需要安装传感器和数据采集设备。
通过传感器可以实时获取光伏发电系统和储能系统的各项参数,如太阳辐射强度、光伏电池输出电压、储能电池电量等。
数据采集设备将传感器采集到的数据传输给控制系统,以实现对系统的实时监测和控制。
5. 通信与远程监控为了实现对新能源光储一体化系统的远程监控和管理,需要配置通信设备和远程监控系统。
新型电力系统下的储能规划与运行控制技术摘要:随着双碳目标的逐步推进,太阳能及风能等能源的开发利用已成为重要发展方向。
在能源开发使用的过程中,探索其中不稳定性的有效解决措施,才能够保障后续电力资源的生产及输送过程中电力的供应储备量。
新能源的开发与利用通常建立在电力系统储能技术的基础上,只有依托新型储能技术才能保证电力能源得到最大限度地发挥。
因此,本文就储能技术的应用现状及其在发展过程中遇到的实际问题进行分析,探索新时期对电力系统储能技术的新需求。
关键词:新型电力系统;储能规划;运行控制技术1、新型电力系统特征1.1新能源装机容量大新型电力系统的显著特征是新能源机组装机容量大。
当前新能源机组发展迅速,电力系统新能源装机容量逐年快速增长,年平均增长速度为85%,新能源机组装机规模增长速度远超过该电力系统负荷增长速度,截至2020年底新能源装机容量占总装机容量的21%。
预计到“十四五”期末,该电力系统新能源机组装机容量占总装机容量的比例为34%。
未来以新能源为主体的新型电力系统,新能源装机比例会进一步增加,预计装机容量将超过50%。
1.2电源类型呈现多元化的特点2010年以前,保障电力可靠供应的电源主要以煤电、水电等常规电源,容量占比达到80%以上,电源类型比较简单且出力较为稳定。
随着新型电力系统的构建,能源结构正趋于多元化,保障电力负荷发展的电源,除了常规煤电及水电外,还有风电、光伏、生物质、煤矸石、核能、燃气等类型电源。
未来,以新能源为主体的新型电力系统,可能还会出现氢能、各类型储能等新型电源,电源类型呈现多元化发展。
1.3负荷特性发生较大变化现有电力系统负荷主要以电动机、加热、照明等负荷类型为主。
随着社会的发展,一些新型负荷不断涌现,如电动汽车、储能、列车牵引等负荷,这些负荷含有大量电力电子元器件,包含整流、逆变等过程。
现有电力系统负荷是电能消费者,其电力流方向为电力系统至用户,流向单一。
而以新能源为主体的新型电力系统的用户,可能是电能的消费者,也可能是电能的生产者,潮流方向上可实现双向流动,负荷特性发生较大变化。
配电系统与电动汽车充电网络的协调规划一、本文概述随着全球能源结构的转型和环保理念的深入人心,电动汽车(EV)的普及已成为大势所趋。
电动汽车的大规模应用对配电系统提出了新的挑战,尤其是在充电设施的建设和运营方面。
为了确保配电系统的稳定运行,并满足电动汽车日益增长的充电需求,配电系统与电动汽车充电网络的协调规划显得尤为重要。
本文旨在探讨配电系统与电动汽车充电网络的协调规划问题,分析当前配电系统的现状和面临的挑战,研究电动汽车充电需求对配电系统的影响,并提出相应的协调规划策略。
文章将首先概述配电系统的基本构成和功能,然后分析电动汽车充电网络的发展趋势和充电需求预测方法,接着探讨配电系统与电动汽车充电网络的相互影响和协调机制,最后提出一种基于多目标优化的协调规划模型,为未来的配电系统和电动汽车充电网络的建设和运营提供理论支持和实践指导。
二、配电系统现状分析随着社会的快速发展和人民生活水平的不断提高,电力需求持续增长,配电系统面临着前所未有的挑战。
目前,我国配电系统主要存在以下几个方面的问题:网络结构不够优化:部分地区的配电网络结构相对老旧,线路走廊紧张,供电半径过长,导致电能在传输过程中的损失较大,供电质量不高。
设备老化问题严重:一些地区的配电设备使用时间较长,设备老化严重,不仅影响供电可靠性,还增加了故障发生的概率,给电力用户带来不便。
智能化水平有待提高:随着智能电网技术的发展,配电系统的智能化水平有了一定程度的提升,但相较于发达国家,我国在配电自动化、信息化、互动化等方面仍有较大差距。
负荷增长迅速:随着城市化进程的加快和人口的不断增长,电力负荷呈现出快速增长的态势,配电系统需要不断扩容以满足日益增长的电力需求。
新能源接入不足:随着新能源技术的快速发展,分布式电源接入配电系统的需求不断增加。
目前配电系统对新能源的接纳能力有限,影响了新能源的发展和应用。
当前配电系统面临着多方面的挑战和问题。
为了适应未来电动汽车充电网络的发展需求,必须对配电系统进行全面升级改造,提高供电质量、可靠性和智能化水平,同时加强新能源的接入和应用,实现配电系统与电动汽车充电网络的协调规划。
国家能源局关于促进新型储能并网和调度运用的通知文章属性•【制定机关】国家能源局•【公布日期】2024.04.02•【文号】国能发科技〔2024〕26号•【施行日期】2024.04.02•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】能源科技正文国家能源局关于促进新型储能并网和调度运用的通知国能发科技〔2024〕26号各省(自治区、直辖市)能源局,有关省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团发展改革委、工业和信息化主管部门、城市管理委,各派出机构,有关中央企业:为深入贯彻党的二十大精神,加快规划建设新型能源体系,落实《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(发改能源规〔2021〕1051号)、《新型储能项目管理规范(暂行)》(国能发科技规〔2021〕47号)、《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》(发改办运行〔2022〕475号)有关要求,规范新型储能并网接入管理,优化调度运行机制,充分发挥新型储能作用,支撑构建新型电力系统,现就有关事项通知如下。
一、总体要求(一)准确把握新型储能功能定位。
新型储能是指除抽水蓄能外,以输出电力为主要形式,并对外提供服务的储能技术,具有建设周期短、布局灵活、响应速度快等优势,可在电力系统运行中发挥调峰、调频、调压、备用、黑启动、惯量响应等多种功能,是构建新型电力系统的重要支撑技术。
随着装机规模迅速增长,新型储能在促进新能源开发消纳和电力系统安全稳定运行等方面的作用正在逐步显现。
应结合新型储能功能定位和市场化要求,进一步规范新型储能并网管理,持续完善新型储能调度机制,保障新型储能合理高效利用,有力支撑新型电力系统建设。
(二)明确接受电力系统调度新型储能范围。
接入电力系统并签订调度协议的新型储能,可分为调度调用新型储能和电站自用新型储能两类。
调度调用新型储能指具备独立计量装置,并且按照市场出清结果或电力调度机构指令运行的新型储能,包括独立储能电站、具备条件独立运行的新能源配建储能等;电站自用新型储能指与发电企业、用户等联合运行,由发电企业、用户等根据自身需求进行控制的新型储能,包括未独立运行的新能源配建储能、火电联合调频储能、具备接受调度指令能力的用户侧储能等。
储能系统关键技术与应用方案随着全球能源需求的不断增长和清洁能源的快速发展,储能系统作为一种重要的能源转换和利用技术,日益受到关注。
储能系统是将能量转化为可储存的形式,并在需要时将其释放出来,以满足电力需求。
本文将重点介绍储能系统的关键技术和应用方案。
一、储能系统的关键技术1. 储能技术储能技术是储能系统的核心,包括电化学储能、机械储能、热储能等多种形式。
其中,电化学储能是目前应用最广泛的一种技术,主要包括锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池等。
机械储能技术主要包括压缩空气储能、飞轮储能等。
热储能技术则利用热能进行储能,如熔融盐储能、水蓄热储能等。
2. 储能系统管理与控制技术储能系统的管理与控制技术对于系统的性能和安全至关重要。
管理技术包括能量管理、容量管理、寿命管理等,可以通过智能控制算法进行优化管理。
控制技术主要包括电池管理系统(BMS)、电网互联等,用于实现对储能系统的状态监测、故障诊断和控制。
3. 储能系统与电网的互联技术储能系统与电网的互联技术是实现储能系统应用的关键。
通过合理的互联技术,储能系统可以与电网实现双向交流,实现电能的储存和释放。
互联技术主要包括电能转换技术、电网接口技术等,用于实现储能系统与电网的无缝连接。
二、储能系统的应用方案1. 储能系统在电力系统中的应用储能系统在电力系统中有着广泛的应用前景。
首先,储能系统可以作为电力系统的峰谷调峰设备,利用低谷时段的便宜电价进行储存,高峰时段释放电能,平衡电力供需。
其次,储能系统可以作为电力系统的备用电源,提供紧急备用电力,保障电力系统的可靠性和稳定性。
此外,储能系统还可以与可再生能源发电设备相结合,解决可再生能源的间歇性发电问题,提高电网的可再生能源比例。
2. 储能系统在电动汽车领域的应用随着电动汽车的普及,储能系统在电动汽车领域的应用也日益重要。
储能系统可以作为电动汽车的动力源,提供高效稳定的动力输出。
此外,储能系统还可以作为电动汽车的充电设备,通过储能系统对电能进行储存和释放,提高充电效率和速度。