储能与新能源深度融合发展的思考(附PPT)
来源 | 水电水利规划设计总院,李少彦
编辑 | 肖蓓
中国是全球新能源规模最大、发展最快的国家,其中,风电和光伏发电累计装机容量均居世界第一位。
随着新能源发电占比的不断提高,问题也开始出现,由于资源特性,风电、光伏发电具有间歇性和不稳定性,新能源消纳问题以及对电力系统的挑战日益凸显。
大规模新能源接入影响贯穿电力系统从生产、输送到消费的全部环节,给电力系统的安全稳定运行带来挑战,突出体现在预测难、控制难、调度难。
预测难表现在,风、光资源随机性强,发电特性受资源影响大,受复杂的地形地貌影响,新能源功率预测难度大。
其次,新能源发电稳定控制难度大。传统同步发电机是旋转元件,具有较大的转动惯量,当系统受到扰动时,发电机可迅 速响应负荷变化,释放转子动能,阻止频率发生突变,为系统重建功率平衡争取时间。
随着新能源大规模并网,风电“弱转动惯量”和光伏“零转动惯量”使得电力系统等值转动 惯量降低,抗扰动能力下降。新能源电源的频率电压耐受能力与常规火电机组相比也有一 定差距。
新能源和火电机组涉网技术标准差异
第三,电力系统调度运行难度大。 新能源发电随机波动,发电功率预测误差较大,高比例接入电力系统后,常规电源不 仅要跟随负荷变化,还要跟踪平衡新能源的出力波动,增加了电力系统调节负担。
同时, 系统缺乏充足的灵活调节电源,新能源协调发电计划安排和优化调度运行难度较大。
国内外灵活调节电源情况对比
大规模新能源接入的主要挑战:
新能源与储能将互相成就
一方面,高比例可再生能源是必然趋势。在最优能源转型路径及建设美丽中国背景下,2050年可再生能源占我国一次能源消费的比重应超过50%,可再生能源电力占我国电力消费的比重将超过70%。
另一方面,大规模新能源的接入对电力系统形成冲击,新能源的随机性、间歇性、低转动惯量等给电力系统带来挑战,随机扰动冲击、暂态、 频率、电压等多种稳定性问题耦合交织,电力电量平衡问题突出。
如何突破瓶颈,获得可持续发展?
高比例新能源电力系统需要储能技术的支撑,储能可向电力系统提供调频、备用、黑启 动、调峰、需求响应等多种服务,能灵活应 用于发、输、配、用各个环节。未来,新能源与储能将互相成就。
风电、光伏发电成本快速下降,“十四五” 期间,部分地区将低于燃煤标杆电价。可利用其低价空间提升自身稳定性和可控性。
电化学储能经济性不断提升,在电网侧、用户侧已初具应用效益。锂电池成本已接近1200元/千瓦时,到2030年有望进一步下降50%以上。
储能在新能源中的应用
新能源和储能联合运行的应用案例
储能与新能源深度融合探讨
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