中國儲能網訊:儲能在新能源接人中的作用從時間維度可以分為短期、中期、中長期和長期的應用,從空間維度可以分為電網側、新能源發(fā)電側和負荷側的應用,其中電網側的應用類型比較豐富。
相關的技術主要包括儲能電池本體技術、系統集成技術、并網檢測技術、運行控制技術、儲能在電力系統中的多功能綜合應用技術、廣域優(yōu)化配置(規(guī)劃)和協調運行控制技術等。
儲能電池本體技術是制約儲能系統大規(guī)模應用的瓶頸,要解決的的關鍵問題是增強和提高儲能器件的能量密度、功率密度、響應時間儲能效率、循環(huán)性能、經濟性和可靠性等。目前的研究熱點包括:高容量鋰離子電池電極材料設計開發(fā);利用傳感等實時監(jiān)測和先進電源管理技術解決鋰電池安全性問題;深入認識鋰空電池充放電化學反應過程,開發(fā)性質穩(wěn)定的電解質,優(yōu)化設計電極結構,實現實用化等方面。
儲能系統大規(guī)模集成技術包括大容量電池成組技術、變流技術和規(guī)?;杉夹g三個方面。這三個方面目前存在的問題和今后發(fā)展的趨勢如下:
1)大容量電池成組技術目前國內外尚沒有成熟的標準化的電池成組技術,總體發(fā)展趨勢是:采用大容量單體電池,降低電池系統串并復雜度;利用電池成組和管理成組技術彌補電池一致性差異;采用基于電池標準模塊的儲能系統大容量化技術。
2)儲能系統用變流技術的難點是:實現控制功能多樣化,提高動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能;與電池管理系統配合,實現儲能電池的優(yōu)化控制;實現多臺變流器并聯;通訊接口及協議不統一;缺乏統一的測試標準。未來發(fā)展趨勢是模塊化、標準化和集成化。
3)儲能系統規(guī)模化集成技術不足是:儲能電站的整體效率低于單一儲能單元的轉換效率2% -5%;儲能電站整體響應速度比單一儲能單元慢將近一個數量級;儲能電站整體出力控制精度小于單一儲能單元精度;儲能電站的整體循環(huán)壽命小于理論預期值。未來發(fā)展趨勢是模塊化、標準化和大容量化。
并網檢測方面,美國的幾個國家實驗室、荷蘭KEMA和中國電科院都開展了一些研究,建立了一定的試驗檢測能力,各自側重于不同的環(huán)節(jié)。其技術不足與發(fā)展趨勢是:檢測評價對象和評價環(huán)節(jié)相對孤立,且尚未針對儲能應用的真實工況開展工況適應性和并網特性的測試與評價研究;儲能電池的相關評價檢測標準尚在討論中,針對儲能電池應用工況和檢測標準評價體系的研究還處于初步階段;需貫通整合現有部分連貫的檢測評價環(huán)節(jié),建立具備理化特性、基本性能、并網應用特性和工況適應性等四個方面的評價能力,形成完備的儲能電池檢測評價體系。
運行控制技術包括電池能量管理系統、儲能電站中央監(jiān)控技術、儲能電站運行維護技術等三個方面,目前存在的問題和今后發(fā)展的趨勢如下:
1)電池能量管理系統已進入實際應用階段,但還不夠成熟,性能不夠理想。其中SOC的確定是電池能量管理系統中的重點和難點。設計上還有一些技術難點,安全性問題需做大量試驗研究。發(fā)展趨勢是提高抗干擾性、安全性、通用性。
2)儲能電站中央監(jiān)控技術關鍵問題是有效應對龐大數量的電池狀態(tài)監(jiān)測,實現儲能單元的實時快速控制及高效能量管理。發(fā)展趨勢是監(jiān)控體系結構、通信網絡標準化,以及軟、硬 件平臺通用化。
3)儲能電站運行維護技術的工作內容是儲能電池本體維護、功率轉換系統(PCS)維護、監(jiān)控系統維護等。發(fā)展趨勢是自動化、在線維護(不斷電、熱拔插)。
在新能源接入中的應用技術的關 鍵問題是在發(fā)電側平抑新能源功率波動和在電網側利用廣域分布的儲能系統提高電網接納新能源的能力。
儲能在支持新能源接人中的作用也可以通過其他途徑來實現,需綜合考慮和比較不同的措施,才能明確特定電網的儲能應用需求和可能的應用模式。




