劉杰 凌艷

摘要：隨著能源資源的消耗量進(jìn)一步增加，對(duì)可再生能源的應(yīng)用需求就愈來愈大，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得可再生能源的儲(chǔ)能成為現(xiàn)實(shí)，通過儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用就能有效緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力，當(dāng)前做好儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃工作就愈來愈重要。基于此，本文先就電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因以及電網(wǎng)調(diào)峰的工作措施加以闡述，然后就儲(chǔ)能的商業(yè)模式和緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃方法要旨進(jìn)行探究，希冀能借此理論研究，能為緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力有所啟示。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)峰；規(guī)劃方法

0.引言

風(fēng)能以及光伏滲透率逐漸增大，給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能技術(shù)能夠平抑新能源功率波動(dòng)，從而有效加強(qiáng)新能源發(fā)電可控性，最大程度的提高能源并網(wǎng)接入能力。儲(chǔ)能系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃對(duì)緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力也能發(fā)揮其積極價(jià)值，通過從理論層面深化探究儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃探究，就對(duì)實(shí)際電網(wǎng)調(diào)峰工作有著實(shí)質(zhì)意義。

1.電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因及電網(wǎng)調(diào)峰的工作措施

1.1電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因分析

我國的用電結(jié)構(gòu)在改革開放實(shí)施后發(fā)生了重大改變，生活用電以及輕工業(yè)和市政等用電的比重在上升，電網(wǎng)負(fù)荷也大大增長，電網(wǎng)峰谷差就隨之增大。這對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行就提出了很大挑戰(zhàn)，電網(wǎng)調(diào)峰問題就顯得愈來愈重要，而出現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的原因是多方面，由于水電分布不均衡的因素，就使得電網(wǎng)調(diào)峰存在很大壓力[1]。通過水電調(diào)峰是電網(wǎng)重要手段，而由于我國水電資源分布不均衡，調(diào)峰的能力就顯得比較薄弱，所以只有棄水方式進(jìn)行調(diào)峰，經(jīng)濟(jì)上就不是很合理。

另外，電網(wǎng)調(diào)峰壓力問題的出現(xiàn)還由于我國火電大機(jī)組調(diào)峰的能力不強(qiáng)，安全監(jiān)測保護(hù)裝置自動(dòng)化水平不高，一些輔助設(shè)備和電網(wǎng)調(diào)峰的要求不能很好的適應(yīng)，而在運(yùn)行層面也存在著一些技術(shù)問題，限制了機(jī)組調(diào)峰的能力[2]。還有是中小機(jī)組調(diào)峰能力還沒有充分的發(fā)揮出來，這些都會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰工作的順利開展造成不利影響。

1.2電網(wǎng)調(diào)峰的工作措施

從當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)峰工作的實(shí)施來看，也從幾個(gè)方面采取了相應(yīng)措施。電力較為緊張情況下，缺乏調(diào)峰手段時(shí)，電網(wǎng)主要是通過技術(shù)行政措施限制高峰負(fù)荷，多安排低谷負(fù)荷來減少峰谷差，從計(jì)劃的安排方面來避免高峰用電，到高峰期的時(shí)候采取技術(shù)手段拉閘限電等。這一措施實(shí)施能緩和調(diào)峰矛盾，但是卻不是最為科學(xué)的方式，這對(duì)工業(yè)以及人民的生產(chǎn)生活帶來不便和影響，所受到的阻力也是比較大的。

再者，電網(wǎng)調(diào)峰工作開展實(shí)施中所采取的手段還有通過中低壓機(jī)組調(diào)峰的方式，有的電網(wǎng)就把此類電廠作為主要調(diào)峰廠。還有是進(jìn)行逐步試行周期運(yùn)行，兩班制運(yùn)行的方式，工作中主要工作內(nèi)容就包括了對(duì)設(shè)備以及系統(tǒng)的必要改造，確定合理啟停方式來保障鍋爐啟停中汽包溫度變化率指標(biāo)在可控范圍，還有是汽機(jī)轉(zhuǎn)子壽命計(jì)算，確定試運(yùn)行機(jī)組在以上方式下壽命損耗[3]。

2.儲(chǔ)能的商業(yè)模式和緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃方法要旨

2.1儲(chǔ)能的商業(yè)模式

儲(chǔ)能系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國家有著諸多商業(yè)應(yīng)用，儲(chǔ)能應(yīng)用在不同國家的重點(diǎn)突出也有著不同，商業(yè)模式依照儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，就能分成海島獨(dú)立微電網(wǎng)，分布式電源/微電網(wǎng)并網(wǎng)，電動(dòng)汽車充電站等系統(tǒng)，有著不同的商業(yè)模式。儲(chǔ)能在參與到不同領(lǐng)域當(dāng)中，商業(yè)模式就呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展的態(tài)勢，而在經(jīng)濟(jì)價(jià)值上也會(huì)存在不同[4]。商業(yè)模型是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下構(gòu)建的多社會(huì)活動(dòng)商業(yè)模型，儲(chǔ)能在參與到這些商業(yè)模式當(dāng)中后就對(duì)每個(gè)模型分析，從而來得出最佳運(yùn)營模式，這對(duì)儲(chǔ)能投資商選擇最好的財(cái)務(wù)商業(yè)模式就有著積極作用。

2.2儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)峰的重要意義

我國當(dāng)前正進(jìn)一步的深化可持續(xù)發(fā)展觀，各領(lǐng)域中都將可持續(xù)發(fā)展理論作為發(fā)展的方向。我國作為人口大國，生產(chǎn)生活中對(duì)能源消耗量也比較大，所以開發(fā)可再生能源就顯得比較關(guān)鍵，而風(fēng)電以及光伏發(fā)電出力的波動(dòng)性以及隨機(jī)性比較突出，這就大大增加了調(diào)峰調(diào)頻壓力，會(huì)造成電網(wǎng)電壓下降的問題出現(xiàn)。這就需要將儲(chǔ)能系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)峰工作相結(jié)合起來，儲(chǔ)能系統(tǒng)參與到調(diào)頻能有效提高電能頻率的質(zhì)量和電網(wǎng)安全運(yùn)行。提高電網(wǎng)靈活性要增加調(diào)頻能力以及電網(wǎng)調(diào)峰能力，調(diào)峰能力如果不足必然會(huì)影響風(fēng)電能源的使用，協(xié)助新能源并網(wǎng)過程中，儲(chǔ)能就成為調(diào)峰的重要手段，能有效改變需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷的目標(biāo)，把可再生能源充分的接入到電網(wǎng)當(dāng)中[5]。我國在電力結(jié)構(gòu)的充足完善發(fā)展過程中，電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題突出，分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用就能成為備用容量，獨(dú)立實(shí)現(xiàn)有功以及無功輸出，保障供需的平衡，這樣就能有效提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.3緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃方法要旨

緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力，就要充分重視儲(chǔ)能系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃，不同的規(guī)劃方法所產(chǎn)生的應(yīng)用效果是不同的，對(duì)于集中式接入方式儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃過程中，集中式接入方式下儲(chǔ)能系統(tǒng)就能發(fā)揮其備用，以及減小輸電堵塞的功能，從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷的目標(biāo)，采用集中式接入方式儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃有助于廣域能量管理，最大程度提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃中，要能從不同點(diǎn)來分析，如分析和量化儲(chǔ)能收益，對(duì)儲(chǔ)能分時(shí)電價(jià)收益棄風(fēng)收益以及環(huán)境收益相結(jié)合建立凈收益最大優(yōu)化模型。儲(chǔ)能系統(tǒng)在參與到電網(wǎng)調(diào)峰之后產(chǎn)生的效益并不是單一方面，而是多方面，這一情況下就要量化各方獲得的收益，積極探索儲(chǔ)能投資主體多元化和投資成本分?jǐn)倷C(jī)制。要建立含有靜態(tài)以及暫態(tài)等多方收益儲(chǔ)能綜合效益評(píng)價(jià)體系。

另外，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃中，通過分布式接入方式儲(chǔ)能系統(tǒng)也比較重要，這一方式的儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃主要是采用選址不受限制的電池儲(chǔ)能，這對(duì)于減小配置電網(wǎng)運(yùn)行成本比較適合，能有效促進(jìn)風(fēng)電光伏消納和延緩電網(wǎng)升級(jí)改造[6]。在對(duì)分布式接入式儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃過程中，就要制定明確的目標(biāo)，系統(tǒng)運(yùn)行成本和儲(chǔ)能投總成本最小化，儲(chǔ)能凈收益最大化，當(dāng)前已有量化儲(chǔ)能可靠性收益，延緩電網(wǎng)升級(jí)改造收益方法，但存在不足。確定儲(chǔ)能可靠性收益的時(shí)候，當(dāng)前的相關(guān)研究并沒有對(duì)配電網(wǎng)重構(gòu)影響進(jìn)行考慮，量化儲(chǔ)能延緩電網(wǎng)升級(jí)改造收益方面，當(dāng)前的研究也很少有計(jì)及電網(wǎng)升級(jí)改造項(xiàng)目期內(nèi)儲(chǔ)能替換成本，以及儲(chǔ)能單位投資成本變化影響因素。

緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力的儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要從多方面進(jìn)行考慮分析，在規(guī)劃方法的研究上有著一定的成果但還存在諸多不足，未來的研究就要找到關(guān)鍵的方向，如考慮能源系統(tǒng)耦合多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)規(guī)劃，這就成為未來研究的難點(diǎn)，當(dāng)前還沒有綜合考慮多能流網(wǎng)絡(luò)約束對(duì)類型儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究。未來的需求響應(yīng)背景下，儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃模型就會(huì)成為研究的重點(diǎn)。

3.結(jié)語

綜上所述，儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要結(jié)合實(shí)際的需要，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力是儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，在當(dāng)前的儲(chǔ)能投資成本逐漸的下降，和儲(chǔ)能政策的不斷完善發(fā)展下，對(duì)于緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力都有著積極意義，也有助于儲(chǔ)能系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃。上文對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃以及緩解電網(wǎng)調(diào)峰等相關(guān)理論，僅從一定程度上對(duì)問題加以說明，疏導(dǎo)篇幅限制未能進(jìn)一步深化。

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