Energian varastoinnin sovellusskenaariot voidaan jakaa koko voimajärjestelmän näkökulmasta kolmeen skenaarioon: energian varastointi tuotantopuolella, energian varastointi siirto- ja jakelupuolella sekä energian varastointi käyttäjäpuolella.Käytännön sovelluksissa on tarpeen analysoida energian varastointitekniikoita vaatimusten mukaisesti eri skenaarioissa sopivimman energian varastointitekniikan löytämiseksi.Tämä artikkeli keskittyy kolmen suuren energian varastoinnin sovellusskenaarion analyysiin.
Energian varastoinnin sovellusskenaariot voidaan jakaa koko voimajärjestelmän näkökulmasta kolmeen skenaarioon: energian varastointi tuotantopuolella, energian varastointi siirto- ja jakelupuolella sekä energian varastointi käyttäjäpuolella.Nämä kolme skenaariota voidaan jakaa sähkön ja tehon kysyntään sähköverkon näkökulmasta.Energiatyyppiset vaatimukset vaativat yleensä pidemmän purkausajan (kuten energian aikasiirto), mutta eivät vaadi korkeaa vasteaikaa.Sitä vastoin tehotyypin vaatimukset edellyttävät yleensä nopeita vasteominaisuuksia, mutta yleensä purkausaika ei ole pitkä (kuten järjestelmän taajuusmodulaatio).Käytännön sovelluksissa on tarpeen analysoida energian varastointitekniikoita vaatimusten mukaisesti eri skenaarioissa sopivimman energian varastointitekniikan löytämiseksi.Tämä artikkeli keskittyy kolmen suuren energian varastoinnin sovellusskenaarion analyysiin.
1. Sähköntuotannon puoli
Sähköntuotannon näkökulmasta energian varastoinnin kysyntäterminaali on voimalaitos.Koska eri teholähteillä on erilaisia vaikutuksia verkkoon ja sähköntuotannon ja sähkönkulutuksen välinen dynaaminen epäsuhta, joka johtuu arvaamattomasta kuormituspuolelta, energiantuotantopuolella on monenlaisia kysyntäskenaarioita energian varastointiin, mukaan lukien energian ajansiirto. , kapasiteettiyksiköt, kuorman seuraaminen, Kuusi skenaariota, mukaan lukien järjestelmän taajuuden säätö, varakapasiteetti ja verkkoon kytketty uusiutuva energia.
energian aikamuutos
Energian aikasiirtymisellä toteutetaan tehokuormituksen huippukuormitus ja laaksojen täyttäminen energian varastoinnin kautta, eli voimalaitos lataa akkua pienitehoisen kuormituksen aikana ja vapauttaa varastoitua tehoa huipputehokuormituksen aikana.Lisäksi uusiutuvan energian hylätyn tuuli- ja aurinkosähkön varastointi ja sen siirtäminen muihin jaksoihin verkkoon liittymistä varten on myös energia-aikasiirtymistä.Energian aikasiirto on tyypillinen energiapohjainen sovellus.Sillä ei ole tiukkoja vaatimuksia lataamisen ja purkamisen ajalle, ja lataus- ja purkutehovaatimukset ovat suhteellisen laajat.Aikasiirtymäkapasiteetin soveltaminen johtuu kuitenkin käyttäjän tehokuormituksesta ja uusiutuvan energian tuotannon ominaisuuksista.Taajuus on suhteellisen korkea, yli 300 kertaa vuodessa.
kapasiteettiyksikkö
Eri ajanjaksojen sähkökuormituksen eroista johtuen hiilivoimaloiden on suoritettava huippukuormituskyky, joten tietty määrä sähköntuotantokapasiteettia on varattava vastaavien huippukuormien kapasiteetiksi, mikä estää lämpötehoa. yksiköitä saavuttamasta täyttä tehoa ja vaikuttaa yksikön toiminnan taloudellisuuteen.seksiä.Energiavarastoa voidaan käyttää lataamiseen, kun sähkökuormitus on alhainen, ja purkamiseen, kun sähkönkulutus on huipussaan, kuormitushuippua pienentämään.Hyödynnä energian varastointijärjestelmän korvausvaikutusta hiilikäyttöisen kapasiteettiyksikön vapauttamiseksi, mikä parantaa lämpövoimayksikön käyttöastetta ja lisää sen taloudellisuutta.Kapasiteettiyksikkö on tyypillinen energiapohjainen sovellus.Sillä ei ole tiukkoja vaatimuksia lataus- ja purkuajalle, ja sillä on suhteellisen laajat vaatimukset lataus- ja purkuteholle.Kuitenkin käyttäjän tehokuormituksen ja uusiutuvan energian sähköntuotannon ominaisuuksien vuoksi kapasiteetin sovellustaajuus on aikasiirretty.Suhteellisen korkea, noin 200 kertaa vuodessa.
kuorma perässä
Kuormanseuranta on apupalvelu, joka säätyy dynaamisesti saavuttaakseen reaaliaikaisen tasapainon hitaasti vaihtuville, jatkuvasti muuttuville kuormille.Hitaasti muuttuvat ja jatkuvasti muuttuvat kuormat voidaan jakaa peruskuormitukseen ja ramppikuormitukseen generaattorin todellisten käyttöolosuhteiden mukaan.Kuormanseurantaa käytetään pääasiassa kuormien ramppaukseen, eli tehoa säätämällä voidaan perinteisten energiayksiköiden ramppinopeutta vähentää mahdollisimman paljon., jolloin se voi siirtyä mahdollisimman sujuvasti ajoituskäskytasolle.Seuraavalla kuormalla on kapasiteettiyksikköön verrattuna korkeammat vaatimukset purkausvasteajalle ja vasteajan on oltava minuuttitasolla.
Järjestelmä FM
Taajuusmuutokset vaikuttavat sähköntuotannon ja sähkölaitteiden turvalliseen ja tehokkaaseen toimintaan ja käyttöikään, joten taajuuden säätö on erittäin tärkeää.Perinteisessä energiarakenteessa sähköverkon lyhytaikaista energiaepätasapainoa säätelevät perinteiset yksiköt (maassani pääasiassa lämpövoima ja vesivoima) vastaamalla AGC-signaaleihin.Uuden energian liittämisen verkkoon tuulen ja tuulen epävakaus ja satunnaisuus ovat lyhyessä ajassa pahentaneet sähköverkon energiaepätasapainoa.Perinteisten energialähteiden (erityisesti lämpövoiman) hitaiden taajuusmodulaatioiden nopeuden vuoksi ne jäävät jälkeen vastaamaan verkon lähettämisohjeisiin.Joskus tapahtuu virhetoimintoja, kuten käänteinen säätö, joten äskettäin lisättyä kysyntää ei voida täyttää.Vertailun vuoksi energiavarastolla (erityisesti sähkökemiallisella energiavarastolla) on nopea taajuusmodulaationopeus, ja akku voi joustavasti vaihtaa lataus- ja purkaustilojen välillä, mikä tekee siitä erittäin hyvän taajuusmodulaatioresurssin.
Kuormanseurantaan verrattuna järjestelmän taajuusmodulaation kuormituskomponentin muutosjakso on minuuttien ja sekuntien tasolla, mikä edellyttää suurempaa vastenopeutta (yleensä sekuntien tasolla), ja kuormituskomponentin säätötapa on yleensä AGC.Järjestelmän taajuusmodulaatio on kuitenkin tyypillinen tehotyyppinen sovellus, joka vaatii nopean latauksen ja purkamisen lyhyessä ajassa.Sähkökemiallista energian varastointia käytettäessä vaaditaan suuri lataus-purkausnopeus, joten se lyhentää joidenkin akkutyyppien käyttöikää ja vaikuttaa siten muuntyyppisiin akkuihin.taloutta.
ylimääräinen kapasiteetti
Varakapasiteetilla tarkoitetaan pätötehoreserviä, joka on varattu tehonlaadun ja järjestelmän turvallisen ja vakaan toiminnan varmistamiseen hätätilanteissa odotetun kuormitustarpeen tyydyttämisen lisäksi.Yleensä varakapasiteetin tulee olla 15-20 % järjestelmän normaalista tehonsyöttökapasiteetista, ja vähimmäisarvon tulee olla yhtä suuri kuin sen yksikön kapasiteetti, jolla on suurin yksittäinen asennettu kapasiteetti järjestelmässä.Koska varakapasiteetti on suunnattu hätätilanteisiin, vuotuinen käyttötaajuus on yleensä alhainen.Jos akkua käytetään pelkästään varakapasiteettipalveluun, taloudellisuutta ei voida taata.Siksi sitä on verrattava olemassa olevan varakapasiteetin kustannuksiin todellisten kustannusten määrittämiseksi.korvausvaikutus.
Uusiutuvan energian verkkoliitäntä
Tuulivoiman ja aurinkosähkön tuotannon satunnaisuudesta ja ajoittaisista ominaisuuksista johtuen niiden sähkönlaatu on perinteisiä energialähteitä huonompi.Koska uusiutuvan energian sähköntuotannon vaihtelut (taajuusvaihtelut, tehovaihtelut jne.) vaihtelevat sekunneista tunteihin, olemassa olevissa Power-tyyppisissä sovelluksissa on myös energiatyyppisiä sovelluksia, jotka voidaan yleensä jakaa kolmeen tyyppiin: uusiutuva energia energia aika. -siirtymä, uusiutuvan energian tuotantokapasiteetin kiinteyttäminen ja uusiutuvan energian tuotannon tasoitus.Esimerkiksi valosähkön hylkäämisongelman ratkaisemiseksi on tarpeen varastoida jäljellä oleva päivällä tuotettu sähkö purettavaksi yöllä, mikä kuuluu uusiutuvan energian energian aikasiirtoon.Tuulivoimalla tuulivoiman ennakoimattomuudesta johtuen tuulivoiman tuotto vaihtelee suuresti ja se on tasoitettava, joten sitä käytetään pääasiassa voimatyyppisissä sovelluksissa.
2. Ristikon puoli
Verkkopuolella energian varastoinnin soveltaminen on pääosin kolmen tyyppistä: siirron ja jakelun vastusruuhkan lieventämistä, voimansiirto- ja jakelulaitteiden laajenemisen hidastamista sekä loistehon tukemista.on korvausvaikutus.
Helpota siirto- ja jakeluvastuksen ruuhkautumista
Linjan ruuhkautuminen tarkoittaa, että linjan kuormitus ylittää linjakapasiteetin.Energian varastointijärjestelmä asennetaan ennen linjaa.Kun linja on tukossa, sähköenergia, jota ei voida toimittaa, voidaan varastoida energian varastointilaitteeseen.Linjapurkaus.Yleensä energian varastointijärjestelmissä purkautumisajan on oltava tuntitasolla ja toimintojen määrä on noin 50-100 kertaa.Se kuuluu energiapohjaisiin sovelluksiin ja sillä on tiettyjä vasteaikavaatimuksia, joihin on reagoitava minuuttitasolla.
Viivyttää voimansiirto- ja jakelulaitteiden laajentamista
Perinteisen verkon suunnittelun tai verkon päivityksen ja laajentamisen kustannukset ovat erittäin korkeat.Sähkönsiirto- ja jakeluverkossa, jossa kuormitus on lähellä laitekapasiteettia, jos kuormituksen saanti voidaan tyydyttää suurimman osan ajasta vuodessa ja kapasiteetti on kuormaa pienempi vain tiettyinä huippuaikoina, energian varastointijärjestelmä voidaan käyttää pienemmän asennetun kapasiteetin ohittamiseen.Kapasiteetilla voidaan tehokkaasti parantaa verkon sähkönsiirto- ja jakelukapasiteettia, mikä viivästyttää uusien voimansiirto- ja jakelulaitosten kustannuksia ja pidentää olemassa olevien laitteiden käyttöikää.Verrattuna siirto- ja jakeluvastuksen ruuhkautumisen lieventämiseen, voimansiirto- ja jakelulaitteiden laajenemisen viivyttäminen on alhaisempaa toimintataajuutta.Akun ikääntymisen vuoksi todelliset muuttuvat kustannukset ovat korkeammat, joten akkujen taloudellisuudelle asetetaan korkeampia vaatimuksia.
Reaktiivinen tuki
Loistehotuki tarkoittaa siirtojännitteen säätöä syöttämällä tai ottamalla loistehoa siirto- ja jakelulinjoihin.Riittämätön tai liiallinen loisteho aiheuttaa verkon jännitteen vaihteluita, vaikuttaa sähkön laatuun ja jopa vaurioittaa sähkölaitteita.Dynaamisten invertterien, tietoliikenne- ja ohjauslaitteiden avulla akku voi säätää siirto- ja jakelujohdon jännitettä säätämällä lähtönsä loistehoa.Loistehotuki on tyypillinen tehosovellus, jolla on suhteellisen lyhyt purkausaika, mutta korkea toimintataajuus.
3. Käyttäjäpuoli
Käyttäjäpuoli on sähkön käytön pääte ja käyttäjä sähkön kuluttaja ja käyttäjä.Sähkön tuotanto- ja siirto- ja jakelupuolen kustannukset ja tulot ilmaistaan sähkön hinnana, joka muunnetaan käyttäjän kustannuksiksi.Siksi sähkön hintataso vaikuttaa käyttäjien kysyntään..
Käyttäjän sähkön käyttöajan hallinta
Voimasektori jakaa vuorokauden ympäri vuorokauden useisiin ajanjaksoihin, kuten huippu-, tasa- ja matala-aikaan, ja asettaa kullekin ajanjaksolle eri sähkön hintatasot, joka on sähkön käyttöaikahinta.Käyttäjän käyttöajan sähkön hinnanhallinta on samanlainen kuin energian aikasiirto, ainoa ero on, että käyttäjän sähkön käyttöajan hintojen hallinta perustuu sähkön käyttöajan hintajärjestelmään tehokuorman säätämiseksi, kun taas energia aikasiirtymä on säätää tehontuotantoa tehokuormituskäyrän mukaan.
Kapasiteetin latausten hallinta
kotimaassani on käytössä kaksiosainen sähkön hintajärjestelmä sähkönjakelualan suurille teollisuusyrityksille: sähkön hinnalla tarkoitetaan todellisen kauppasähkön mukaan veloitettua sähkön hintaa ja kapasiteettisähkön hinta riippuu pääosin käyttäjän korkeimmasta arvosta. tehon kulutus.Kapasiteettikustannusten hallinta tarkoittaa kapasiteettikustannusten alentamista vähentämällä enimmäisvirrankulutusta vaikuttamatta normaaliin tuotantoon.Käyttäjät voivat käyttää energian varastointijärjestelmää energian varastoimiseen alhaisen virrankulutuksen aikana ja kuorman purkamiseen huippujakson aikana, mikä vähentää kokonaiskuormitusta ja saavuttaa kapasiteettikustannusten alentamisen.
Paranna sähkön laatua
Sähköjärjestelmän käyttökuormituksen vaihtelevasta luonteesta ja laitekuormituksen epälineaarisuudesta johtuen käyttäjän saamaan tehoon liittyy ongelmia, kuten jännitteen ja virran muutokset tai taajuuspoikkeamat.Tällä hetkellä sähkön laatu on huono.Järjestelmän taajuusmodulaatio ja loistehotuki ovat tapoja parantaa tehon laatua sähköntuotantopuolella sekä siirto- ja jakelupuolella.Käyttäjän puolella energian varastointijärjestelmä voi myös tasoittaa jännitteen ja taajuuden vaihteluita, kuten energian varastoinnin avulla ratkaista ongelmia, kuten jännitteen nousu, lasku ja välkkyminen hajautetussa aurinkosähköjärjestelmässä.Sähkönlaadun parantaminen on tyypillinen tehosovellus.Erityinen purkausmarkkina ja toimintataajuus vaihtelevat todellisen sovellusskenaarion mukaan, mutta yleensä vasteajan vaaditaan olevan millisekunnin tasolla.
Paranna virtalähteen luotettavuutta
Energian varastoinnin avulla parannetaan mikroverkon virransyötön luotettavuutta, mikä tarkoittaa, että sähkökatkon sattuessa energiavarasto pystyy toimittamaan varastoidun energian loppukäyttäjille, välttäen sähkökatkoksia viankorjausprosessin aikana ja varmistaen virransyötön luotettavuuden. .Tämän sovelluksen energian varastointilaitteiden on täytettävä korkean laadun ja luotettavuuden vaatimukset, ja erityinen purkautumisaika liittyy pääasiassa asennuspaikkaan.
Postitusaika: 24.8.2023