中國儲能網(wǎng)訊：6月21日，第九屆中國電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇(主題分布式發(fā)電、儲能與微電網(wǎng)技術和裝備)在北京召開。在會議上中國電科院電工與新材料研究所總工程師惠東先生從儲能發(fā)展概況、儲能在電力系統(tǒng)中的應用、大容量儲能及應用技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、電力儲能技術標準的建設等方面做了分析報告。北極星電力網(wǎng)為網(wǎng)友整理報告內(nèi)容如下：
儲能技術是涉及多學科的不斷更新?lián)Q代的戰(zhàn)略性前沿技術。波動性、間歇性可再生能源的大規(guī)模接入引發(fā)電網(wǎng)穩(wěn)定性，需要借助儲能手段提高接納能力。傳統(tǒng)擴容方式受限于輸電走廊布局等資源限制與負荷需求不斷增長之間的矛盾，引入儲能能有效緩解矛盾，并延緩設備更新投資，提高網(wǎng)絡資源和設施利用率。儲能引入將提高用戶側(cè)分布式能源接入能力、應對災變能力、保證供電可靠性、滿足電能質(zhì)量需求、削峰填谷。
一、儲能發(fā)展概況
美國在金融危機之后，已將大規(guī)模儲能技術定位為振興經(jīng)濟、實覡能源新政的重要支撐性技術。根據(jù)《2009美國復蘇與再投資法案》，美國政府在2009年上半年已撥款20億美元用于支持包括大規(guī)模儲能在內(nèi)的電池技術研發(fā)。日本一直重視發(fā)展儲能技術及儲能可再生能源領域的應用，目前在鈉硫電池、液流電池技術等多個電池技術領域都處于世界領先的地位。德國、澳大利亞、英國、瑞士、韓國等國家在不同儲能技術領域取得了世界領先的水平。
2011年全球儲能裝機是121MW，預計到2021年達到12353MW，總量增長100倍，意味著十年內(nèi)，將投資1220億美元開發(fā)儲能項目。
我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體落后于發(fā)達國家。截至2010年底，我國電力儲能總裝機約為16.345GW，僅約占全國電力裝機總量的1 .7%，世界平均值是3.0%。
2011年，儲能專委會的項目數(shù)據(jù)庫先后收集到了國網(wǎng)張北風光儲能項目、中國電科院風電儲能研究項目等40多個當年實施的儲能應用項目，分別貫穿了可再生能源的接入、輸配電、分布式發(fā)電、微網(wǎng)以及電動汽車充放儲換一體化領域。國內(nèi)儲能技術研究及工程應用明顯加速，在電力系統(tǒng)中應用也發(fā)展較快。示范工程包括核工業(yè)西南物理研究院80MW飛輪脈沖發(fā)電機組、比亞迪兆瓦級磷酸鐵鋰電池儲能電站、張北風光儲工程。
二、儲能在電力系統(tǒng)中的應用
儲能技術是電網(wǎng)調(diào)峰和促進可再生能源大規(guī)模應用的重要手段之一，同時將促進電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)、規(guī)劃設計、調(diào)度管理、運行控制以及使用方式等發(fā)生變革，應用于電力系統(tǒng)發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)。儲能在電網(wǎng)中的應用主要取決于技術本身的成熟度和經(jīng)濟性，以及與電網(wǎng)相關聯(lián)的交互影響與控制問題。我們重點探討在電網(wǎng)應用中存在的技術問題。
1. 削峰填谷
我國主要電網(wǎng)的高峰負荷增長速度快，峰谷差逐年增大。儲能在削峰填谷中的應用是利用儲能系統(tǒng)來緩解高峰負荷快速增長，峰谷差不斷增大的情況，是一種靈活的解決方案;即在非峰荷時段對儲能系統(tǒng)進行充電以形成有功備用，當峰荷出現(xiàn)時儲能系統(tǒng)就可以向電網(wǎng)注入能量，以達到消除短暫的負荷高峰的目的。
2.新能源接入中的應用
將儲能系統(tǒng)與新能源發(fā)電結(jié)合，可以最大限度地發(fā)揮光伏發(fā)電和風力發(fā)電的經(jīng)濟效益，滿足系統(tǒng)中電力的供需平衡。儲能在風電接人中的應用主要有平滑出力波動;跟蹤計劃出力，縮減預測功率輸出誤差;削峰填谷，降低棄風率。
3.電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)
儲能用于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)可實現(xiàn)提高暫態(tài)穩(wěn)定行，抑制振蕩，調(diào)整電壓，要求儲能具備秒級-數(shù)十分鐘的不同時間尺度的全過程隨機充放電，對倍率特性有一定要求，同時有一定功率要求。
4.微網(wǎng)、電能質(zhì)量
微網(wǎng)中多采用多元復合儲能技術(功率型與能量型結(jié)合)，以滿足微網(wǎng)并網(wǎng)/孤島切換時系統(tǒng)穩(wěn)定運行、可再生能源接入及削峰填谷需求。常見的有蓄電池、電容器等儲能技術。滿足微網(wǎng)接入的儲能技術要求同時具備功率型與能量型的特點，宜選用高密度、小體積的儲能技術;用于改善電能質(zhì)量的儲能技術要有一定的響應速度，平滑負荷波動等。
5.我國相關示范工程
1)國家風光儲輸示范工程
風光儲輸示范工程一期，風電98.5MW，光伏40MW，電化學儲能20MW，配套建設220kV智能變電站一座。自201 1年12月25日，儲能電站投運以來，運行平穩(wěn)、安全，已累計處理電能3230萬kW˙h，儲能電站的能量轉(zhuǎn)換效率約89%。
經(jīng)過近兩年的試運行表明：儲能系統(tǒng)能夠滿足儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)的控制和調(diào)度，并實現(xiàn)了出力平滑、跟蹤計劃發(fā)電、參與系統(tǒng)調(diào)頻、削峰填谷等多項高級應用功能。儲能系統(tǒng)可以提高風/光伏電站發(fā)電的可預測性、可控性及可調(diào)度性。
2)張北電池儲能并網(wǎng)試驗示范基地
建成于2010年，鋰離子電池、液流電池、鉛酸電池等儲能系統(tǒng)3MW，直接并入35kV電網(wǎng)。是國際上首個開展大容量儲能系統(tǒng)并網(wǎng)特性研究與檢測的實驗室;儲能提高可再生電源接入能力的應用技術并網(wǎng)試驗平臺;多種類型電池儲能裝置的并網(wǎng)特性試驗與檢測物理平臺。
主要開展工作：提高新能源接入應用工況下，電池儲能系統(tǒng)并網(wǎng)特性試驗;多類型電池儲能聯(lián)合應用試驗;儲能電站的綜合試驗運行。
3)深圳寶清電池儲能電站
建成于2011年，安裝4MW/16MW磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，用于城市電網(wǎng)開展調(diào)峰填谷以及調(diào)頻運行與試驗。
4)遼寧臥牛石風電場液流電池儲能示范電站
建成于2012年底，安裝5W/10MW全釩液流電池儲能系統(tǒng)，是當時世界上規(guī)模最大的液流電池儲能電站，用于50MW風電場友好接入的運行與試驗示范。
5)福建可移動式電池儲能示范電站
125kW/250kW˙h可移動式鋰離子電池儲能電站，安裝在用戶低壓側(cè)用于削減峰值負荷以及應急保電。2011年以來在安溪炒茶負荷側(cè)開展運行，在采茶季節(jié)應對高峰用電期間發(fā)揮作用。
