高比例可再生能源裝機(jī)給電網(wǎng)帶來了一定壓力，為此，許多地區(qū)對新建平價(jià)項(xiàng)目提出了“新能源配儲能”的要求，給儲能產(chǎn)業(yè)帶來巨大發(fā)展空間。近日，中國電力科學(xué)研究院新能源中心儲能業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人徐亮輝向索比光伏網(wǎng)記者表示，截至2020年底我國電化學(xué)儲能累計(jì)裝機(jī)容量約為2.5GW，比2019年有大幅提升。他強(qiáng)調(diào)，“儲能產(chǎn)業(yè)是極具發(fā)展前景的能源產(chǎn)業(yè)，未來潛力巨大。”
據(jù)徐亮輝介紹，2017年國家能源局首次頒布關(guān)于儲能系統(tǒng)的相關(guān)政策，提出“鼓勵儲能設(shè)備”的要求。2019年，國家電網(wǎng)在《促進(jìn)電化學(xué)儲能有序發(fā)展的意見》指出，在電源側(cè)支持新能源和常規(guī)火電配置儲能，客戶側(cè)儲能參與電網(wǎng)需求響應(yīng)、電量平衡和負(fù)荷特性改善，將電網(wǎng)側(cè)儲能視為電網(wǎng)的重要電氣元件和一種技術(shù)方案選擇進(jìn)行綜合比選論證。2020年與2021年國家相繼推出多個政策支撐儲能。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)“2030碳中和、2060碳達(dá)峰”目標(biāo)，中國要大力發(fā)展構(gòu)建以新能源為主力電源的新型的電力系統(tǒng)，同時(shí)加快大容量儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用和提升電網(wǎng)的匯集。
他表示，未來儲能產(chǎn)業(yè)潛力巨大，是極具發(fā)展前景的能源產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中主要有三個應(yīng)用：一是用戶側(cè)分布式和微網(wǎng)， 但目前電價(jià)持續(xù)下降，因此用戶的儲能短時(shí)間需求不會特別大;二是集中式可再生能源并網(wǎng)，其可以平抑新能源發(fā)電功率波動，發(fā)電優(yōu)化;三是電力輔助服務(wù)，主要是電網(wǎng)調(diào)峰、網(wǎng)荷互動、火電廠輔助調(diào)頻等。
他指出，儲能變流器是儲能系統(tǒng)與外部連接的樞紐元件，基于此方面，國內(nèi)已有許多現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。目前，國標(biāo)34120適用范圍以電化學(xué)電池作為儲能載體的低壓三相儲能變流器，其直流側(cè)電壓最高值不超過1000V。而國網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)的電化學(xué)儲能系統(tǒng)主要的參照規(guī)范是36547，其適用于額定功率100kW及以上且儲能時(shí)間不低于15min的電化學(xué)儲能系統(tǒng)。
在并網(wǎng)技術(shù)要求方面，和光伏一樣，變流器尤其是應(yīng)用于電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的儲能變流器，必須具備低壓穿越的要求。當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至0時(shí)，儲能變流器能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行0.15s，而對對電力系統(tǒng)故障期間沒有切出的儲能變流器，其有功功率在故障清除后應(yīng)能快速恢復(fù)，自故障清除時(shí)刻開始，應(yīng)以至少每秒30%額定功率的功率變化率恢復(fù)至故障前的數(shù)據(jù)。而相對于高電壓穿越，是使用系統(tǒng)的并網(wǎng)準(zhǔn)則，但目前的標(biāo)準(zhǔn)并沒有對高電壓穿越作出具體的要求。在徐亮輝看來，儲能和光伏行業(yè)最大的區(qū)別在于，光伏和風(fēng)電只有發(fā)電的情況，而儲能則要求在充電運(yùn)行過程中要具備充電功能并且進(jìn)行無功支撐。
在頻率響應(yīng)方面，儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)過頻和電網(wǎng)嵌入時(shí)，不應(yīng)處于放電狀態(tài)，如此可避免電網(wǎng)頻率惡化，當(dāng)電網(wǎng)頻率出現(xiàn)異常時(shí)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)頻率調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。
在功率控制方面，目前國標(biāo)要求需要具備充放電功能。功率精確度目前要求和常規(guī)新能源項(xiàng)目一樣，功率系數(shù)不超過1%，切換的時(shí)間不大于100ms。在對于系統(tǒng)的功率控制，系統(tǒng)要具備就地和遠(yuǎn)程控制功能，當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)異常時(shí)，能夠進(jìn)行調(diào)峰和調(diào)頻。
在電能質(zhì)量方面，當(dāng)下國際的電能質(zhì)量仍沿用公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量要求。對于直流分量、電壓不平衡度、低壓偏差、低壓波動和閃變等情況，要求都有相關(guān)規(guī)定。
當(dāng)下國標(biāo)34120要求里關(guān)于儲能變流器測試維度，包含直流源和交流源。當(dāng)變流器進(jìn)行低穿試驗(yàn)時(shí)，有兩種典型的情況，重載充電工況下三相電壓跌落至20%或重載放電工況下三相電壓跌落至20%。相比較下，在重載充電和放電的工況下，三相電壓抬升至130%，則是典型的高穿試驗(yàn)。以典型頻率響應(yīng)試驗(yàn)為例，變流器在充電工況欠頻時(shí)會轉(zhuǎn)放電，而放電工況過頻時(shí)轉(zhuǎn)充電。現(xiàn)下最快的實(shí)驗(yàn)是儲能變流器充放電翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)，僅需10.2ms，采用直流側(cè)的功率來進(jìn)行，PCS能在100ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)由滿功率充電狀態(tài)切換至滿功率放電狀態(tài)。儲能變流器快速功率調(diào)度試驗(yàn)?zāi)軌蛟?8.9ms完成從熱備用狀態(tài)發(fā)到最大功率。還有一種是變流器一次調(diào)頻試驗(yàn)，適用于總?cè)萘?.5萬千瓦及以上的儲能電站，頻率采集誤差小于0.005Hz，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于200ms。
徐亮輝認(rèn)為，儲能現(xiàn)在充當(dāng)輔助調(diào)節(jié)的作用，由于光伏及風(fēng)電波動性能很大，因此前期要配置儲能，之后抑制波動，穩(wěn)定發(fā)電量，再到發(fā)電量的提升，循序漸進(jìn)，當(dāng)小心謹(jǐn)慎，是一個長期的過程，最終產(chǎn)生安全效益。
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