用于电网削峰填谷的储能系统容量配置及经济性评估

光伏电厂与储能系统的经济性分析与评估摘要：光伏电厂和储能系统作为可再生能源领域的重要组成部分，具有巨大的发展潜力。

本文旨在对光伏电厂与储能系统的经济性进行分析与评估，以揭示其在能源产业中的潜在优势和可行性。

通过对光伏电厂和储能系统的发电效率、运营维护成本以及收益等方面进行综合考虑，评估其经济性，并提出相应的经济分析方法和评价指标。

研究结果表明，光伏电厂和储能系统的建设和运营成本逐渐下降，同时收益逐渐增加，具有良好的经济回报。

关键词：光伏电厂；储能系统；经济性一、光伏电厂的经济性分析与评估1.1光伏电厂的发电效率光伏电厂的发电效率是衡量其经济性和发电能力的重要指标。

发电效率受多个因素影响，包括光伏组件的转换效率、系统的设计和布局、光照条件等。

光伏组件的转换效率是影响发电效率的关键因素之一，高效率的组件能够将太阳能辐射转化为电能的比例提高，从而提高光伏电厂的发电效率。

此外，系统的设计和布局也对发电效率有一定影响，如合理的组串方式、阴影遮挡的减少等可以提高光伏电厂的整体发电效率。

光照条件是决定光伏电厂发电效率的重要因素之一，光照充足的地区具有更高的发电效率。

1.2光伏电厂的运营维护成本运营维护成本包括日常运行管理费用、设备维护费用、故障修复费用等多个方面。

光伏电厂的运营维护成本受多个因素影响，包括光伏组件的老化速度、设备维护管理水平、人工维护成本等。

光伏组件的老化速度直接影响维护成本，较高的老化速度会增加组件更换和维护的频率，导致运营维护成本的增加。

设备维护管理水平的提高可以降低设备故障率和维修成本，有效的运营管理可以减少不必要的维护费用。

此外，人工维护成本也是运营维护成本的重要组成部分，合理的人力管理和培训可以降低人工维护成本。

1.3光伏电厂的收益分析光伏电厂的收益分析是评估其经济性的关键环节。

光伏电厂的收益主要来自两个方面，一是通过售电收入，二是通过政府补贴和其他激励政策获得的收益。

售电收入是光伏电厂的主要收入来源，其大小与电价、发电量和购电合同等因素有关。

储能电池项目经济效益综合评价储能电池项目是一种将电能存储在电池中，通过随时释放以平衡供需差异的技术。

其主要目的是提高电力系统的灵活性和可靠性，减少不稳定的能源之间的浪费，并为能源系统的快速响应提供支持。

对于储能电池项目来说，评估其经济效益是十分必要的。

一、建设和运行成本储能电池项目的经济效益首先需要考虑的是项目的建设和运行成本。

建设成本包括设备购置、基础设施建设、安装调试等方面的费用。

运行成本则包括日常维护和管理费用，以及用于电池充电和放电的电费支出等。

这些成本分析对于项目投资回报期的评估至关重要。

二、电网运行效益储能电池项目对电网运行效益的贡献是其经济效益的重要组成部分。

储能电池可以提供快速响应，平衡供需差异，提高电网调度灵活性。

此外，储能电池还能用于削峰填谷，即在电力需求高峰期存储电能，然后在低谷期释放电能，减少发电系统的负荷压力。

储能电池还可以提供备用电源，保障电力系统的可靠性。

当电力系统损坏或电力突发中断时，储能电池可以迅速供应电能，保证关键设备和系统的正常运行，减少停工和生产损失。

此外，储能电池还可以降低电力系统的能耗成本。

通过储能电池的调度，可以提高电力系统的效率，减少传输和分配损耗，降低供电成本。

三、电力市场收益储能电池项目还可以通过参与电力市场获得商业收益。

市场收益主要来自于储能电池的参与调峰市场、频率调整市场和备用市场等。

储能电池可以通过充电储存电能，然后在高峰期出售电能，获取调峰市场收益。

此外，储能电池还可以通过频率调整和备用市场的参与，提供灵活响应和备用电力，获取相应的市场收益。

四、环境效益综上所述，储能电池项目的经济效益综合评价包括建设和运行成本、电网运行效益、电力市场收益以及环境效益等方面。

通过对这些因素的综合考虑和分析，可以评估储能电池项目的经济可行性和投资回报期，为项目的决策提供依据。

充电站储能削峰填谷方案设计测算报告一、引言近年来，随着电动汽车的普及和电力需求的增加，充电站储能技术逐渐受到关注。

充电站储能削峰填谷方案设计是为了满足充电需求的同时，优化电网负荷，提高能源利用效率。

本报告旨在介绍并分析充电站储能削峰填谷方案的设计及实施情况。

二、方案设计1.储能技术选择在充电站储能系统中，常见的储能技术包括锂离子电池、超级电容器和钠硫电池等。

根据充电站的需求和经济性考虑，本方案选择锂离子电池作为主要的储能设备。

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等特点，适用于充电站的长期储能需求。

2.储能容量确定为了实现有效的削峰填谷，需根据充电站的负荷曲线和电网负荷曲线进行容量的配比。

通过分析历史数据和预测未来的负荷需求，确定了充电站储能系统的储能容量。

同时，还考虑到充电站的可靠性和经济性，储能容量与充电需求之间的平衡是设计的重要因素。

3.充电策略制定在储能系统的运营过程中，制定合理的充电策略对于提高能源利用率至关重要。

根据电网负荷情况和充电需求，本方案采用分时段充放电策略。

在负荷高峰期，储能系统将电网多余的电能进行储存；在负荷低谷期，储能系统将储存的电能释放出来供应充电需求。

三、方案实施1.系统搭建根据方案设计，在充电站周边选择合适的场地进行储能系统的搭建。

首先，确保储能设备的安全性和可靠性，包括地基建设、设备安装和连接等。

其次，配备相应的电力设备，如变压器、逆变器和配电系统等，以确保储能系统的正常运行。

2.网络连接与监控为了实时监测和控制储能系统的运行情况，必须建立与电网的良好连接，并安装相应的监控设备和软件。

通过远程监控平台，可以实时获取储能系统的电流、电压和温度等参数，及时调整充放电策略，提高储能系统的运行效率。

3.性能测试与调试在系统实施完成后，需要进行性能测试与调试，以确保系统的稳定性和可靠性。

通过模拟实际运行情况，验证充电策略的有效性和储能容量的合理性。

对于系统中存在的问题，进行适当的调整和优化，以提高系统的整体性能。

太　阳　能第12期　总第356期2023年12月No.12　Total No.356 Dec., 2023SOLAR ENERGY0 引言近年来，中国西北部地区风、光资源富集,新能源发电装机容量大；而中东部地区经济发达，用电负荷高。

为适应“源”与“荷”错位分布及大量风、光等新能源接入电网的现状，需要大力发展各类储能技术，突破传统电力系统中电力生产和消费必须“即发即用”的限制，以弥补电网在灵活调节性上的缺口，提升风、光等新能源电力的消纳能力。

随着电力系统集成和运行控制技术水平的提高，电化学储能电站规模可达百兆瓦级乃至吉瓦级，其大规模商业化应用条件日趋成熟，但作为新业态，新型储能电站的商业模式与价格机制尚未完全清晰。

文献[1]梳理比较了国内外新型储能电站的价格机制与补偿机制，分析了不同模式下新型储能电站的经济性，并对中国新型储能电站的价格机制提出相关建议。

文献[2]提出目前中国新型储能产业仍处于商业化和规模化发展初期，相关的市场机制和电价政策还不够完善，存在成本疏导不畅、社会主动投资意愿不高等问题，亟须加快推动电力体制改革和全国统一电力市场体系建设，完善新型储能电站投资回报和成本疏导机制。

文献[3]总结了国外典型独立式新型储能电站的价格机制的实践和经验，叙述了中国储能电站价格机制的相关探索，认为政府两部制电价模式和独立参与电力市场模式均难以支撑储能电站大规模商业化应用，并提出了基于传递因子的储能电站价格形成机制及成本疏导优化方法。

上述文献对储能电站价格机制进行了理论性探索研究，但没有就具体投资实务提出价格机制及分析项目投资的可行性。

本文基于宁夏回族自治区(下文简称为“宁夏”)固原市某大容量集中式储能示范项目(该项目为电网侧储能电站)，分析电网现状与需求，研究建立电网侧储能电站应用场景，构建商业模式并尝试形成容量电价机制，据此分析该项目投DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20221021.03 文章编号：1003-0417(2023)12-05-05基于实际案例的电网侧储能电站应用场景及经济效益分析陈晓勇1*，赵　鹏1，黎宇博1，卢新军2，高　龙2，李富强2(1.中国能源建设集团投资有限公司，北京 100022；2.中国能源建设集团投资有限公司西北公司，西安 710065)摘　要：为构建新型电力系统，满足高比例消纳新能源电力的客观需要。

新能源侧储能系统综合经济效益评估方法与实例本文通过案例解析光伏配置储能系统的成本经济效益，当上网电价超过0.55 元/kW·h 时，储能系统具有经济性；当光伏电站上网电价降低至0.55 元/kW·h 以下时，储能系统不具有经济性。

随着我国经济社会高速发展，大型/ 特大型城市、工业园区等高负荷密度区对供电可靠性要求越来越高，而建设用地和空间资源紧张正日渐成为制约电网基础设施建设改造的主要因素。

近些年储能技术迅速发展，逐步形成了可再生能源发电侧、火电侧、用户侧、电网侧等多种储能应用场景。

储能设备综合经济效益直接关系储能产业的发展，国内外专家针对不同应用场景下的储能经济性评估开展相关研究。

文献[9]建立了用于电网负荷削峰填谷的储能系统投资经济性数学模型，并进行实际案例分析，提出储能系统规模化应用的经济条件。

文献[10]建立了储能电站成本及收益计算模型，给出计算流程，通过实际算例表明在一定条件下，储能电站将达到预期的经济效益。

文献[11]提出一种储能电池参与调频的充放电动作策略，以储能电池在满足频率偏差下的净效益最大为目标，对动作策略参数进行了优化。

文献[12]建立了考虑梯次利用电池运行特性和寿命特征的梯次利用电池储能平准化成本分析模型，分析了两种情景下梯次利用电池储能的经济性。

文献[13]提出了电储能系统响应电网自动发电控制(automatic generation control，AGC) 指令的优化控制模型，以最大化电储能系统AGC运行的净收益为目标。

目前，储能在新能源侧应用尚未形成成熟的商业和盈利模式，不易直接分析增加可再生能源发电等其他方面获利，其综合经济效益评估鲜有研究。

本文建立新能源侧储能成本及收益模型，并通过实际案例进行分析。

1 储能电池特性参数目前储能电池类型主要有铅酸电池(Valve Regulated Lead Acid Battery，VRLA)、钠硫电池 (Sodium-sulfur battery，NaS)、磷酸铁锂电池 (Lithium iron phosphate battery，LFP)、全钒液流电池(Vanadium Redox Battery，V-redox) 等，通过梳理国内外相关数据，将储能系统的主要特性参数进行了归类和总结，见表 1。

主动配电网分布式电源规划及经济性分析钟清;余南华;孙闻;宋旭东;柳春芳;张晗【摘要】主动配电网是实现大规模间歇式新能源并网运行控制、电网与充放电设施互动、智能配用电等电网分析与运行关键技术的有效解决方案.研究分析了主动配电网的网架规划模型,包括主动配电网对分布式能源的消纳模式、主动配电网潮流流向、主动配电网储能配置及主动配电网经济优化函数.最后对主动配电网中间歇式新能源的经济性进行了分析,给出了能源结构优化规划目标函数,为主动配电网经济计算与优化评估提供了方法和依据.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2014(026)011【总页数】5页(P82-86)【关键词】主动配电网;间歇式新能源;消纳模式;经济计算;优化评估【作者】钟清;余南华;孙闻;宋旭东;柳春芳;张晗【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广州510080;广东电网公司电力科学研究院,广州510080;广东电网公司电力科学研究院,广州510080;广东电网公司电力科学研究院,广州510080;佛山电力设计院有限公司,佛山528000;天津天大求实电力新技术股份有限公司,天津300384【正文语种】中文【中图分类】TM7近年来，国民经济快速发展，电力需求持续增长，化石能源逐步枯竭，环境污染问题日益严峻，能源的清洁高效利用越来越受到重视。

传统的被动配电网已不能满足环保要求及电力供应的可靠性和电能质量的要求。

未来电网需要规划设计成一种绿色、高效、可靠、智能的方式以适应未来的技术需求，并且能满足分布式电源尤其是可再生能源的规模化接入。

传统配电网中对可再生能源消纳能力不足、一次网架薄弱、自动化水平不高以及调度方式落后等问题在主动配电网中将不复存在。

主动配电网对绿色能源有良好的兼容性，且能高效利用己有资产，反映出了未来智能电网的发展趋势。

主动配电网能够组合控制各种分布式能源（DG、可控负荷、储能、需求侧管理等），据此加大配电网对可再生能源的接纳能力、提升配电网资产的利用率、延缓配电网的升级改造投资，以及提高电网的电能质量和供电可靠性[1]。

充电站储能削峰填谷方案设计测算报告一、引言充电站储能系统是指在电动车充电时对过剩电能进行储存，以便在能源需求高峰时期释放该储存的电能，以实现电力系统的削峰填谷效果。

本报告旨在设计和测算一种可行的充电站储能削峰填谷方案，提供详细的设计和测算结果。

二、方案设计为了实现高效的充电站储能削峰填谷，我们提出了以下方案设计内容：1.储能系统类型选择根据需求分析和技术可行性，我们选择了锂离子电池作为储能系统的能量储存方式。

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和较小的自放电等优势，适合用于充电站储能。

2.储能容量计算为了实现削峰填谷的效果，需要根据充电站的负荷曲线和充电需求分析计算储能容量。

通过对历史负荷曲线的分析和预测，我们确定了XX充电站的充电负荷波动范围，并根据此数据计算了所需的储能容量。

3.储能系统功率计算除了储能容量外，我们还需要计算储能系统的功率，以确保系统能够在需求峰值时提供足够的电能。

根据峰值负荷和充电设备的功率需求，我们计算出合适的储能系统功率。

4.储能系统配置布局考虑到充电站的实际场地和空间限制，我们进行了储能系统的配置布局设计，以确保储能设备的安全性和可靠性。

同时，我们也考虑到未来扩展和维护的方便性。

5.系统控制策略设计为了实现储能削峰填谷的效果，我们提出了一种智能控制策略，根据负荷曲线和充电需求情况，控制储能系统的充放电过程。

通过合理的控制策略，可以最大程度地利用储能系统的能量存储，以满足系统能源需求。

三、测算结果1.储能系统容量测算结果根据我们的设计和计算，确定了XX充电站储能系统的储能容量为XXX kWh。

这个容量可以满足充电站的需求，并确保在充electric动需求峰值时能够持续供电。

2.储能系统功率测算结果经过计算，我们得出了XX充电站储能系统的功率为XXX kW。

该功率可以满足充电设备的需求，在需要供电峰值时提供足够的电能输出。

3.经济效益测算结果根据成本分析和效益测算，我们得出了XX充电站储能削峰填谷方案的经济效益。

储能技术经济性评估方法综述SU Wei;ZHONG Guobin;XU Kaiqi;WANG Chao;WU Shijia【摘要】对储能技术经济性的评估方法进行了较全面的综述.阐述储能技术经济性评估的必要意义,分析经济性对于储能发展的影响,较全面地介绍储能效益评估软件(energy storage valuation tool,ESVT)、储能经济测算指数λ、基于储能平准化成本的经济测算模型,并在此基础上分析了当前储能在国内外应用的成本效益.最后根据国内外储能经济性分析的情况,指出了储能技术在经济性方面目前存在的问题和未来的发展趋势.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】7页(P29-35)【关键词】储能技术;经济性评估;成本效益【作者】SU Wei;ZHONG Guobin;XU Kaiqi;WANG Chao;WU Shijia【作者单位】;;;;【正文语种】中文【中图分类】TM912通过对电能量的时空搬运，电力储能技术可以应用于电力系统发、输、配、变、用各个环节中[1-7]。

在发电侧，储能系统与可再生能源发电配套能灵活调控风电、光伏等的出力，响应速度快，可起到调峰调频和无功支撑的作用，有效解决高比例可再生能源发电的随机性、波动性和间歇性给电网带来安全和可靠方面的问题[8-11]。

储能还可以与火电自动发电控制(automatic gain control, AGC)联合调频，通过提高调节速率、精度来降低调节时间，提高调节性能Kp值而获得收益。

在输配电侧，储能可以用于延缓线路或配电变压器改造投资，延长线路或设备的寿命，缓解输电阻塞，提高电力设备的利用率，在降低供电成本的同时还能提高供电可靠性和电能质量[6-7]。

在用电侧，用户可以利用储能在低谷电价时间段充电，在高峰电价时间段放电，通过峰谷电价差套利。

近年来，储能技术，尤其是电化学储能技术受到了广泛的研究，在大规模可再生能源并网、用户侧、联合火电调频等领域得到了商业示范应用[12]，但尚未实现规模化应用。

储能技术对电网削峰填谷的经济效益分析随着能源需求的增加，电力系统的负荷波动也越来越大。

为了应对电力系统负荷波动的问题，储能技术被广泛应用于电网削峰填谷。

储能技术通过将多余的电力储存起来，在需要时释放出来，以平衡电力供求之间的差异。

本文将就储能技术对电网削峰填谷的经济效益进行分析。

首先，储能技术可以提高电网运行的灵活性和可靠性。

电力系统的负荷波动性会导致电力供求不平衡，可能引发大范围的电力中断和电力系统失效。

储能技术可以将多余的电力储存起来，并在需求高峰时释放出来，使得供需能够更好地匹配。

这种能源调度的灵活性可以提高电力系统的可靠性，减少能源浪费，并降低电力系统的运行成本。

其次，储能技术可以减少电力系统的负载峰值，降低发电厂的负荷运行水平。

电力系统负载峰值会导致发电厂在高负荷情况下运行，增加燃料消耗和排放，同时也增加了系统的运行成本。

通过储能技术的应用，可以将谷值电存储起来，用于高峰时段补充电力供应。

储能技术的运用可以降低电网负荷峰值，减少火力发电厂的负荷运行，降低能源消耗和排放，进一步提升电力系统的经济性。

第三，储能技术可以提高可再生能源的利用率。

可再生能源具有间歇性和不可调度性的特点，随着可再生能源的大规模应用，其波动性对电力系统的影响也越来越大。

传统的电力系统没有办法有效地储存可再生能源，导致部分能源浪费。

而储能技术的应用可以将可再生能源储存起来，在需求高峰时释放，提高可再生能源的整体利用率，减少了能源的浪费和碳排放，同时降低了对传统能源的依赖，从而在经济上更加可行。

此外，储能技术的发展也将推动储能设备的产业化，并刺激经济增长。

随着储能技术的成熟和普及，储能设备的需求将大幅增加。

这将促进储能设备的产业化，带动相关产业链的发展，包括储能设备的研发、制造和安装等方面。

这将为经济增长提供新的机会和动力，并有助于推动清洁能源产业的发展。

最后，储能技术在应对电力系统负荷波动方面也具备一定的社会效益。

储能技术的应用可以减少电力系统的中断和电力事故，提高电力的稳定供应，降低了社会对电力的依赖性。

基于削峰填谷的储能系统调度模型研究近些年来,新型储能技术得到不断发展和应用。

随着造价的降低,其应用的范围也越来越广,储能技术在削峰填谷方面也得到了一定的应用。

储能技术具有其物理特性和经济特性。

物理特性包括充放电功率和容量的大小、功率与容量之间的关系、响应速度的快慢等：经济特性包括储能系统的投资和运维成本与其额定功率和容量的关系,储能系统每次充放电功率的大小对其投资成本折旧的影响。

因此,研究基于削峰填谷的储能系统调度模型获得以下成果：储能系统在调度期间内各个时段的充放电功率的大小,实现储能系统充放电操作的最优化调度。

从而实现负荷削峰填谷效果以及储能成本和电费支出的最优化,具有理论意义和实践价值。

首先,本文分析了各类储能技术物理特性和经济特性。

锂电池以其低廉的价格,较快的响应速度,较高的充放电效率,功率与容量上也较大,适合应用于削峰填谷。

在此分析的基础上建立了适用于削峰填谷电池储能系统的简化电气模型,以及考虑削峰填谷相关经济性所需的经济模型。

其次,基于提高微网系统可靠性的角度配置电池储能系统的功率和容量。

通过采用随机生产模拟,得到微网系统的电力不足概率和电量不足期望值,结合等效持续负荷曲线,以降低这两个可靠性指标为目的,配置储能系统的功率和容量。

然后,建立了在微网中采用储能系统进行削峰填谷的数学模型。

在该模型中,以负荷标准差的最小化作为目标函数,根据储能系统的功率和容量设置功率约束和荷电状态约束,并采用内点法对某孤岛微网系统进行了算例求解。

同时还考虑了电池储能系统不同初始荷电状态对削峰填谷优化效果的影响。

算例结果表明初始的荷电状态越大,优化得到的削峰填谷效果越差。

最后,在原有数学优化模型的基础上考虑了经济性对削峰填谷的影响。

经济性上的考量包括储能投资成本和运维成本,以及分时电价对削峰填谷的影响。

为了表征经济性的影响,将原来物理性的单目标函数中加入储能成本函数和电费支出函数这两类经济性的目标函数,单目标函数变为了多目标函数。