家庭储能系统主要应用于电力的输、配、用三个环节,工商业储能系统主要应用于电力的发电、输、配、用四个环节。
1.电力消耗
新能源自发自用:储能系统与分布式光伏系统组成用户侧光伏储能系统,在光伏发电高峰期,将富余电量储存起来,待电价高峰期释放,可减少用户高峰电费支出,降低用电成本;
峰谷价差套利:在实行峰谷电价的电力市场中,储能系统在低电价时充电,在高电价时放电,实现峰谷电价差套利,降低用电成本;
容量成本管理:对于实行两部制电价的国家和地区,上网电价是指按照实际交易电量收取的电价,而容量价格主要取决于用户用电功率的最大值。容量成本管理是指用户利用储能系统降低最大用电量,从而降低容量成本;
应急电源备份:当发生停电时,储能系统可以将储存的电能提供给用户,避免故障修复过程中的断电,保证重要负载的不间断供电,避免相关损失。
2. 输配电环节
储能应用类型为户用储能系统和工商业储能系统,其功能如下:
1)家庭储能系统电网调频辅助服务:
通过控制储能系统的充放电,达到电网调频的效果,提供电网辅助服务;VPP虚拟电厂应用:智能控制区域内的储能系统,实现电量配置和电力交易,帮助用户实现盈利。
2)工商业储能系统
缓解输配电拥堵:线路拥堵是指线路负荷超过线路容量。储能系统安装在线路上游,当线路受阻时,可将无法输送的电能储存在储能系统中。当线路负荷小于线路容量时,储能系统向线路泄放,从而缓解拥堵;
动态扩容:传统的电网规划或电网升级扩建成本很高。在负荷与设备容量接近的输配电系统中,如果一年中大部分时间都能满足负荷供应,只在某些高峰时段容量低于负荷,则可利用储能系统以较小的装机容量有效提高电网的输配电能力,从而延缓新建输配电设施的成本,延长原有设备的使用寿命;
无功功率支撑:无功功率支撑是指通过在输配电线路上注入或吸收无功功率来调节输电电压。无功功率不足或过大都会引起电网电压波动,影响电能质量,甚至损坏电气设备。储能系统可以通过调节其输出的无功功率来调节输配电线路的电压;
系统调频:频率变化会影响发电和用电设备的安全高效运行和寿命,因此频率调节至关重要。储能系统(尤其是电化学储能系统)调频速度快,可灵活切换充放电状态,是优质的调频资源。
3.发电
储能应用类型为工商业储能系统,其功能如下:
电源峰值负载调节:
发电厂在非高峰时段对储能系统进行充电,在高峰时段释放储存的电能,从而缓解高峰时段的发电压力。
可再生能源电网连接:
1)平滑可再生能源发电出力。通过在风电、光伏电站配置储能,根据电站出力预测和储能充放电调度,平滑控制随机性、间歇性、波动性的可再生能源发电出力,满足电网接入要求;
2)降低弃风、弃光率。将可再生能源中弃风、弃光电量储存起来,转移至其他时段上网,提高可再生能源利用率;
容量机组:由于不同时段电力负荷变化较大,煤电机组需承担调峰能力,因此需要预留一定量的发电容量作为相应的调峰容量,这使得火电机组无法达到满功率运行,影响机组运行的经济性。 储能系统 可在用电负荷低谷时充电,用电高峰时放电,降低负荷峰值,利用储能系统的替代效应释放煤电容量机组,提高火电机组利用率,增加火电机组经济效益;
微电网应用:在离网系统中,通过储能系统与柴油机的组合实现向微电网供电,在一定程度上解决了无电、弱电网环境下的供电问题,提高了可再生能源的利用率。