理论教育 运营高比例可再生能源电网的支撑方案

运营高比例可再生能源电网的支撑方案

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:全球范围内,可再生能源发电目前处于快速增长阶段。大规模波动性及间歇性可再生能源发电的接入使得电源侧的不确定性增加,加大了电网功率不平衡造成的风险。针对大规模可再生能源发电的接入,一方面通过储能技术与可再生能源发电的联合,减少其随机性并提高其可调性;另一方面通过电网级的储能应用增强电网对可再生能源发电的适应性。

运营高比例可再生能源电网的支撑方案

能源互联网可再生能源为主要一次能源,利用可再生能源发电、供热、制氢均是能源互联网中可再生能源利用的重要形式。全球范围内,可再生能源发电目前处于快速增长阶段。大规模波动性及间歇性可再生能源发电的接入使得电源侧的不确定性增加,加大了电网功率不平衡造成的风险。针对大规模可再生能源发电的接入,一方面通过储能技术与可再生能源发电的联合,减少其随机性并提高其可调性;另一方面通过电网级的储能应用增强电网对可再生能源发电的适应性。对于后者,储能作为电网的可调度资源,具有更大的应用价值和应用空间。在电网级的应用中,对储能的需求大体可以分为功率服务和能量服务两类。功率服务中储能应对电网的暂态稳定和短时功率平衡需求,作用时间为数秒至数分钟。能量服务中,储能用于长时间尺度的功率调节,作用时间可从数小时延伸至季节时间尺度,用于应对系统峰谷调节以及输配电线路的阻塞问题。

对于功率服务,需要响应快速的大容量储能技术,如飞轮储能、超级电容储能、电池储能等,这些储能技术与电力电子技术相结合,具有四象限调节能力,可对有功功率和无功功率进行双向调节,对电网的电压和频率进行支撑。对于能量服务,双向的电力储能需要具有长时间尺度的存储能力、较高的循环效率及较低的成本,实现可再生能源发电在时间维度上的转移。实际上,大规模电力储能并不是解决高比例可再生能源发电利用问题的唯一手段,用电负荷的柔性调节能力也是缓解电网压力的有效方式,在负荷侧,分布式的电池储能、电动汽车、蓄热、蓄冷等分布式储能技术的应用也大大提高了电力负荷的柔性调节能力。(www.daowen.com)

对于高比例新能源发电电网,为提高综合能源利用效率,储氢、储热等单向的大规模储能技术,为冗余的新能源发电提供了向其他能源形式转移的途径,同时在长时间尺度,为广域能源互联网的运行提供支持。

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