用于缓解电网调峰压力的储能系统规划方法探析

刘杰 凌艳

摘要：随着能源资源的消耗量进一步增加，对可再生能源的应用需求就愈来愈大，科学技术的进步使得可再生能源的储能成为现实，通过储能系统的应用就能有效缓解电网调峰压力，当前做好储能系统的规划工作就愈来愈重要。基于此，本文先就电网调峰压力问题的原因以及电网调峰的工作措施加以阐述，然后就储能的商业模式和缓解电网调峰压力储能系统规划方法要旨进行探究，希冀能借此理论研究，能为缓解电网调峰压力有所启示。

关键词：储能系统；电网调峰；规划方法

0.引言

风能以及光伏渗透率逐渐增大，给电网稳定运行带来很大挑战，储能技术能够平抑新能源功率波动，从而有效加强新能源发电可控性，最大程度的提高能源并网接入能力。储能系统的科学规划对缓解电网调峰压力也能发挥其积极价值，通过从理论层面深化探究储能系统的规划探究，就对实际电网调峰工作有着实质意义。

1.电网调峰压力问题的原因及电网调峰的工作措施

1.1电网调峰压力问题的原因分析

我国的用电结构在改革开放实施后发生了重大改变，生活用电以及轻工业和市政等用电的比重在上升，电网负荷也大大增长，电网峰谷差就随之增大。这对电网的稳定安全运行就提出了很大挑战，电网调峰问题就显得愈来愈重要，而出现电网调峰压力问题的原因是多方面，由于水电分布不均衡的因素，就使得电网调峰存在很大压力[1]。通过水电调峰是电网重要手段，而由于我国水电资源分布不均衡，调峰的能力就显得比较薄弱，所以只有弃水方式进行调峰，经济上就不是很合理。

另外，电网调峰压力问题的出现还由于我国火电大机组调峰的能力不强，安全监测保护装置自动化水平不高，一些辅助设备和电网调峰的要求不能很好的适应，而在运行层面也存在着一些技术问题，限制了机组调峰的能力[2]。还有是中小机组调峰能力还没有充分的发挥出来，这些都会对电网调峰工作的顺利开展造成不利影响。

1.2电网调峰的工作措施

从当前电网调峰工作的实施来看，也从几个方面采取了相应措施。电力较为紧张情况下，缺乏调峰手段时，电网主要是通过技术行政措施限制高峰负荷，多安排低谷负荷来减少峰谷差，从计划的安排方面来避免高峰用电，到高峰期的时候采取技术手段拉闸限电等。这一措施实施能缓和调峰矛盾，但是却不是最为科学的方式，这对工业以及人民的生产生活带来不便和影响，所受到的阻力也是比较大的。

再者，电网调峰工作开展实施中所采取的手段还有通过中低压机组调峰的方式，有的电网就把此类电厂作为主要调峰厂。还有是进行逐步试行周期运行，两班制运行的方式，工作中主要工作内容就包括了对设备以及系统的必要改造，确定合理启停方式来保障锅炉启停中汽包温度变化率指标在可控范围，还有是汽机转子寿命计算，确定试运行机组在以上方式下寿命损耗[3]。

2.储能的商业模式和缓解电网调峰压力储能系统规划方法要旨

2.1储能的商业模式

储能系统在发达国家有着诸多商业应用，储能应用在不同国家的重点突出也有着不同，商业模式依照储能应用领域，就能分成海岛独立微电网，分布式电源/微电网并网，电动汽车充电站等系统，有着不同的商业模式。储能在参与到不同领域当中，商业模式就呈现出多样化发展的态势，而在经济价值上也会存在不同[4]。商业模型是在互联网技术应用下构建的多社会活动商业模型，储能在参与到这些商业模式当中后就对每个模型分析，从而来得出最佳运营模式，这对储能投资商选择最好的财务商业模式就有着积极作用。

2.2储能系统参与电网调峰的重要意义

我国当前正进一步的深化可持续发展观，各领域中都将可持续发展理论作为发展的方向。我国作为人口大国，生产生活中对能源消耗量也比较大，所以开发可再生能源就显得比较关键，而风电以及光伏发电出力的波动性以及随机性比较突出，这就大大增加了调峰调频压力，会造成电网电压下降的问题出现。这就需要将储能系统和电网调峰工作相结合起来，储能系统参与到调频能有效提高电能频率的质量和电网安全运行。提高电网灵活性要增加调频能力以及电网调峰能力，调峰能力如果不足必然会影响风电能源的使用，协助新能源并网过程中，储能就成为调峰的重要手段，能有效改变需求响应实现削峰填谷的目标，把可再生能源充分的接入到电网当中[5]。我国在电力结构的充足完善发展过程中，电网安全稳定问题突出，分布式储能系统应用就能成为备用容量，独立实现有功以及无功输出，保障供需的平衡，这样就能有效提高电力系统稳定性。

2.3缓解电网调峰压力储能系统规划方法要旨

缓解电网调峰压力，就要充分重视储能系统的科学规划，不同的规划方法所产生的应用效果是不同的，对于集中式接入方式储能系统规划过程中，集中式接入方式下储能系统就能发挥其备用，以及减小输电堵塞的功能，从而实现削峰填谷的目标，采用集中式接入方式储能系统规划有助于广域能量管理，最大程度提高系统运行的经济性。储能系统规划中，要能从不同点来分析，如分析和量化储能收益，对储能分时电价收益弃风收益以及环境收益相结合建立净收益最大优化模型。储能系统在参与到电网调峰之后产生的效益并不是单一方面，而是多方面，这一情况下就要量化各方获得的收益，积极探索储能投资主体多元化和投资成本分摊机制。要建立含有静态以及暂态等多方收益储能综合效益评价体系。

另外，缓解电网调峰压力储能系统规划中，通过分布式接入方式储能系统也比较重要，这一方式的储能系统规划主要是采用选址不受限制的电池储能，这对于减小配置电网运行成本比较适合，能有效促进风电光伏消纳和延缓电网升级改造[6]。在对分布式接入式储能系统进行规划过程中，就要制定明确的目标，系统运行成本和储能投总成本最小化，储能净收益最大化，当前已有量化储能可靠性收益，延缓电网升级改造收益方法，但存在不足。確定储能可靠性收益的时候，当前的相关研究并没有对配电网重构影响进行考虑，量化储能延缓电网升级改造收益方面，当前的研究也很少有计及电网升级改造项目期内储能替换成本，以及储能单位投资成本变化影响因素。

缓解电网调峰压力的储能系统规划设计中，要从多方面进行考虑分析，在规划方法的研究上有着一定的成果但还存在诸多不足，未来的研究就要找到关键的方向，如考虑能源系统耦合多类型储能系统协调规划，这就成为未来研究的难点，当前还没有综合考虑多能流网络约束对类型储能系统协调规划研究。未来的需求响应背景下，储能系统规划模型就会成为研究的重点。

3.结语

综上所述，储能系统的规划设计要结合实际的需要，缓解电网调峰压力是储能系统规划设计的要点，在当前的储能投资成本逐渐的下降，和储能政策的不断完善发展下，对于缓解电网调峰压力都有着积极意义，也有助于储能系统的科学规划。上文对储能系统规划以及缓解电网调峰等相关理论，仅从一定程度上对问题加以说明，疏导篇幅限制未能进一步深化。

参考文献：

[1]韩晓娟，艾瑶瑶，李相俊.储能在电网中的应用价值及其商业模式[J].发电技术. 2018（01）

[2] 杨海晶，贾学翠，高东学，李跃，李朝晖，李相俊.分布式储能在电力系统的应用及现状分析[J]. 电器与能效管理技术. 2018（03）

[3] 张挺.陕西省电网调峰问题[J]. 陕西水力发电. 2016（04）

[4] 靳东来.全国电网调峰工作会议在青岛召开[J]. 电力技术. 2017（10）

[5] 周庆昌，詹仲晦.我国电网调峰的现状以及今后工作的建议[J]. 中国电机工程学报. 2018（02）

[6] 冯燧成.四川电网调峰效益与奖励的计算方法[J]. 西南电力. 2017（Z1）