Z perspektywy całego systemu elektroenergetycznego scenariusze zastosowań magazynowania energii można podzielić na trzy scenariusze: magazynowanie energii po stronie wytwarzania, magazynowanie energii po stronie przesyłu i dystrybucji oraz magazynowanie energii po stronie użytkownika.W zastosowaniach praktycznych konieczna jest analiza technologii magazynowania energii pod kątem wymagań w różnych scenariuszach, aby znaleźć najbardziej odpowiednią technologię magazynowania energii.W artykule skupiono się na analizie trzech głównych scenariuszy zastosowań magazynowania energii.
Z perspektywy całego systemu elektroenergetycznego scenariusze zastosowań magazynowania energii można podzielić na trzy scenariusze: magazynowanie energii po stronie wytwarzania, magazynowanie energii po stronie przesyłu i dystrybucji oraz magazynowanie energii po stronie użytkownika.Te trzy scenariusze można podzielić na zapotrzebowanie na energię i zapotrzebowanie na moc z punktu widzenia sieci elektroenergetycznej.Zapotrzebowania na energię zazwyczaj wymagają dłuższego czasu rozładowania (takiego jak przesunięcie czasowe energii), ale nie wymagają długiego czasu reakcji.Natomiast wymagania dotyczące rodzaju zasilania zazwyczaj wymagają możliwości szybkiego reagowania, ale generalnie czas rozładowania nie jest długi (np. modulacja częstotliwości systemu).W zastosowaniach praktycznych konieczna jest analiza technologii magazynowania energii pod kątem wymagań w różnych scenariuszach, aby znaleźć najbardziej odpowiednią technologię magazynowania energii.W artykule skupiono się na analizie trzech głównych scenariuszy zastosowań magazynowania energii.
1. Strona wytwarzania energii
Z punktu widzenia wytwarzania energii terminalem zapotrzebowania na magazynowanie energii jest elektrownia.Ze względu na różny wpływ różnych źródeł energii na sieć oraz dynamiczne niedopasowanie pomiędzy wytwarzaniem energii a zużyciem energii spowodowane nieprzewidywalną stroną obciążenia, istnieje wiele rodzajów scenariuszy zapotrzebowania na magazynowanie energii po stronie wytwarzania energii, w tym przesunięcie czasu energii , jednostki mocy, śledzenie obciążenia, sześć typów scenariuszy, w tym regulacja częstotliwości systemu, moc rezerwowa i energia odnawialna podłączona do sieci.
przesunięcie czasu energii
Przesunięcie czasu energii ma na celu osiągnięcie golenia szczytu i wypełnienia doliny obciążenia mocą poprzez magazynowanie energii, co oznacza, że elektrownia ładuje akumulator w okresie niskiego obciążenia mocą i uwalnia zmagazynowaną moc w okresie szczytowego obciążenia mocą.Ponadto magazynowanie porzuconej energii wiatrowej i fotowoltaicznej energii odnawialnej, a następnie przenoszenie jej na inne okresy w celu przyłączenia do sieci, również powoduje przesunięcie czasu energetycznego.Przesunięcie czasu energii jest typowym zastosowaniem opartym na energii.Nie ma ścisłych wymagań dotyczących czasu ładowania i rozładowywania, a wymagania dotyczące mocy dla ładowania i rozładowywania są stosunkowo szerokie.Jednakże zastosowanie mocy przesuniętej w czasie spowodowane jest obciążeniem energetycznym odbiorcy oraz charakterystyką wytwarzania energii odnawialnej.Częstotliwość jest stosunkowo wysoka, ponad 300 razy w roku.
jednostka wydajności
Ze względu na różnicę w obciążeniu energią elektryczną w różnych okresach, bloki węglowe muszą wykorzystywać możliwości oszczędzania szczytowego, dlatego też pewna ilość mocy wytwórczych musi zostać zarezerwowana jako moc dla odpowiednich obciążeń szczytowych, co uniemożliwia wytwarzanie energii cieplnej osiągnięcie przez jednostki pełnej mocy i wpływa na ekonomikę pracy jednostki.seks.Magazynowanie energii można wykorzystać do ładowania, gdy obciążenie energią elektryczną jest niskie, i do rozładowywania, gdy zużycie energii elektrycznej jest szczytowe, aby zmniejszyć szczyt obciążenia.Wykorzystaj efekt substytucyjny systemu magazynowania energii do uwolnienia bloku węglowego, poprawiając w ten sposób stopień wykorzystania bloku cieplnego i zwiększając jego ekonomiczność.Jednostka wydajności jest typowym zastosowaniem opartym na energii.Nie ma ścisłych wymagań dotyczących czasu ładowania i rozładowywania i ma stosunkowo szerokie wymagania dotyczące mocy ładowania i rozładowywania.Jednakże ze względu na obciążenie energią użytkownika i charakterystykę wytwarzania energii odnawialnej, częstotliwość stosowania mocy jest przesunięta w czasie.Stosunkowo dużo, około 200 razy w roku.
załaduj następujące
Śledzenie obciążenia to usługa pomocnicza, która dynamicznie dostosowuje się w celu osiągnięcia równowagi w czasie rzeczywistym w przypadku wolno zmieniających się, stale zmieniających się ładunków.Wolno zmieniające się i stale zmieniające się obciążenia można podzielić na obciążenia podstawowe i obciążenia narastające, zgodnie z rzeczywistymi warunkami pracy generatora.Śledzenie obciążenia wykorzystywane jest głównie do zwiększania obciążenia, co oznacza, że poprzez regulację mocy wyjściowej można maksymalnie zmniejszyć tempo narastania tradycyjnych jednostek energii., umożliwiając możliwie płynne przejście do poziomu instrukcji planowania.W porównaniu z jednostką wydajności, kolejne obciążenie ma wyższe wymagania dotyczące czasu reakcji na rozładowanie, a czas reakcji musi być na poziomie minut.
System FM
Zmiany częstotliwości będą miały wpływ na bezpieczną i wydajną pracę oraz żywotność urządzeń wytwarzających energię i urządzeń elektrycznych, dlatego regulacja częstotliwości jest bardzo ważna.W tradycyjnej strukturze energetycznej, krótkoterminowa nierównowaga energetyczna sieci elektroenergetycznej jest regulowana przez tradycyjne jednostki (w moim kraju głównie energetykę cieplną i wodną) poprzez reagowanie na sygnały AGC.Wraz z włączeniem nowej energii do sieci zmienność i losowość wiatru oraz wiatru w krótkim czasie pogłębiły nierównowagę energetyczną w sieci elektroenergetycznej.Ze względu na małą prędkość modulacji częstotliwości tradycyjnych źródeł energii (zwłaszcza energii cieplnej) pozostają one w tyle w reagowaniu na instrukcje dyspozytorskie sieci.Czasami wystąpią nieprawidłowe operacje, takie jak odwrotna regulacja, w związku z czym nowo dodane zapotrzebowanie nie będzie mogło zostać zaspokojone.Dla porównania, magazynowanie energii (zwłaszcza elektrochemiczne magazynowanie energii) charakteryzuje się dużą szybkością modulacji częstotliwości, a akumulator może elastycznie przełączać się między stanem ładowania i rozładowania, co czyni go bardzo dobrym źródłem modulacji częstotliwości.
W porównaniu ze śledzeniem obciążenia okres zmiany składowej obciążenia w modulacji częstotliwości systemu kształtuje się na poziomie minut i sekund, co wymaga większej szybkości reakcji (zwykle na poziomie sekund), a sposób regulacji składowej obciążenia jest na ogół AGC.Jednakże modulacja częstotliwości systemu jest typowym zastosowaniem typu energetycznego, które wymaga szybkiego ładowania i rozładowywania w krótkim czasie.Podczas korzystania z elektrochemicznego magazynowania energii wymagana jest duża szybkość ładowania i rozładowania, co skraca żywotność niektórych typów akumulatorów, wpływając w ten sposób na inne typy akumulatorów.gospodarka.
wolne moce produkcyjne
Moc rezerwowa odnosi się do rezerwy mocy czynnej zarezerwowanej w celu zapewnienia jakości energii oraz bezpiecznej i stabilnej pracy systemu w sytuacjach awaryjnych, oprócz zaspokojenia oczekiwanego zapotrzebowania na obciążenie.Ogólnie rzecz biorąc, moc rezerwowa musi wynosić 15-20% normalnej mocy zasilacza systemu, a minimalna wartość powinna być równa mocy jednostki o największej pojedynczej mocy zainstalowanej w systemie.Ponieważ moc rezerwowa jest przeznaczona na sytuacje awaryjne, roczna częstotliwość pracy jest na ogół niska.Jeśli akumulator będzie używany wyłącznie do celów rezerwowych, nie można zagwarantować oszczędności.Dlatego konieczne jest porównanie go z kosztem istniejącej rezerwy mocy, aby określić rzeczywisty koszt.efekt substytucyjny.
Przyłączenie do sieci energii odnawialnej
Ze względu na losowość i nieciągłość wytwarzania energii wiatrowej i fotowoltaicznej, jakość ich energii jest gorsza niż w przypadku tradycyjnych źródeł energii.Ponieważ wahania wytwarzania energii odnawialnej (wahania częstotliwości, wahania mocy wyjściowej itp.) wahają się od sekund do godzin, istniejące aplikacje typu Power mają również zastosowania typu energetycznego, które można ogólnie podzielić na trzy typy: energia odnawialna energia czas -przesunięcie, wzmocnienie zdolności wytwarzania energii odnawialnej i wygładzenie produkcji energii odnawialnej.Przykładowo, aby rozwiązać problem rezygnacji ze światła w elektrowniach fotowoltaicznych, konieczne jest magazynowanie pozostałej energii elektrycznej wytworzonej w ciągu dnia w celu rozładowania w nocy, co należy do przesunięcia czasowego energii energii odnawialnej.W przypadku energetyki wiatrowej, ze względu na nieprzewidywalność energii wiatrowej, moc wyjściowa energii wiatrowej ulega znacznym wahaniom i należy ją wygładzić, dlatego jest ona stosowana głównie w zastosowaniach energetycznych.
2. Strona siatki
Zastosowanie magazynów energii po stronie sieci dzieli się głównie na trzy rodzaje: odciążanie oporów przesyłowych i dystrybucyjnych, opóźnianie rozbudowy urządzeń przesyłowych i dystrybucyjnych mocy oraz wspomaganie mocy biernej.jest efektem substytucyjnym.
Zmniejsz zatory w transmisji i dystrybucji
Przeciążenie linii oznacza, że obciążenie linii przekracza jej przepustowość.System magazynowania energii jest zainstalowany przed linią.W przypadku zablokowania linii energia elektryczna, która nie może zostać dostarczona, może zostać zmagazynowana w urządzeniu magazynującym energię.Wyładowanie liniowe.Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku systemów magazynowania energii wymagany jest czas rozładowania na poziomie godzinowym, a liczba operacji wynosi około 50 do 100 razy.Należy do zastosowań opartych na energii i ma pewne wymagania dotyczące czasu reakcji, które należy spełnić co do minuty.
Opóźnij rozbudowę urządzeń do przesyłu i dystrybucji energii
Koszt tradycyjnego planowania sieci lub modernizacji i rozbudowy sieci jest bardzo wysoki.W systemie przesyłu i dystrybucji energii, w którym obciążenie jest zbliżone do wydajności sprzętu, jeżeli zasilanie obciążenia może zostać zaspokojone przez większość czasu w roku, a moc jest niższa od obciążenia tylko w niektórych okresach szczytowych, system magazynowania energii można wykorzystać do przeniesienia mniejszej mocy zainstalowanej.Zdolność wytwórcza może skutecznie poprawić zdolność przesyłową i dystrybucyjną sieci, opóźniając w ten sposób koszty nowych obiektów przesyłowych i dystrybucyjnych energii oraz wydłużając żywotność istniejącego sprzętu.W porównaniu z łagodzeniem zatorów przesyłowych i dystrybucyjnych, opóźnianie rozbudowy urządzeń przesyłowych i dystrybucyjnych energii ma niższą częstotliwość pracy.Biorąc pod uwagę starzenie się akumulatorów, rzeczywisty koszt zmienny jest wyższy, dlatego stawiane są wyższe wymagania w zakresie oszczędności akumulatorów.
Wsparcie reaktywne
Wsparcie mocy biernej odnosi się do regulacji napięcia przesyłowego poprzez wprowadzanie lub pochłanianie mocy biernej na liniach przesyłowych i dystrybucyjnych.Niewystarczająca lub nadmierna moc bierna spowoduje wahania napięcia sieciowego, wpłynie na jakość energii, a nawet uszkodzi sprzęt elektryczny.Za pomocą dynamicznych falowników, sprzętu komunikacyjnego i sterującego, akumulator może regulować napięcie linii przesyłowej i dystrybucyjnej, regulując moc bierną swojej mocy wyjściowej.Wspomaganie mocy biernej jest typowym zastosowaniem mocy o stosunkowo krótkim czasie rozładowania, ale dużej częstotliwości pracy.
3. Strona użytkownika
Strona użytkownika jest terminalem wykorzystania energii elektrycznej, a użytkownik jest konsumentem i użytkownikiem energii elektrycznej.Koszty i przychody po stronie wytwarzania oraz przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej wyrażane są w formie ceny energii elektrycznej, która przeliczana jest na koszt odbiorcy.Zatem poziom ceny energii elektrycznej będzie miał wpływ na zapotrzebowanie odbiorcy..
Zarządzanie cenami energii elektrycznej w czasie użytkowania użytkownika
Sektor elektroenergetyczny dzieli 24 godziny na dobę na wiele okresów, takich jak szczyt, płaski i najniższy, i ustala różne poziomy cen energii elektrycznej dla każdego okresu, czyli ceny energii elektrycznej w czasie jej wykorzystania.Zarządzanie cenami energii elektrycznej według czasu użytkowania przez użytkownika jest podobne do przesuwania czasu energii, jedyną różnicą jest to, że zarządzanie cenami energii elektrycznej przez czas użytkowania przez użytkownika opiera się na systemie cen energii elektrycznej według czasu użytkowania w celu dostosowania obciążenia mocy, podczas gdy energia przesunięcie w czasie polega na dostosowaniu wytwarzania energii do krzywej obciążenia mocy.
Zarządzanie opłatami za pojemność
w moim kraju wdraża się dwuczęściowy system cen energii elektrycznej dla dużych przedsiębiorstw przemysłowych w sektorze dostaw energii elektrycznej: cena energii elektrycznej odnosi się do ceny energii elektrycznej pobieranej zgodnie z faktyczną transakcją energii elektrycznej, a cena energii elektrycznej wynikającej z mocy zależy głównie od najwyższej wartości energii elektrycznej użytkownika pobór energii.Zarządzanie kosztami wydajności oznacza zmniejszenie kosztów wydajności poprzez zmniejszenie maksymalnego zużycia energii bez wpływu na normalną produkcję.Użytkownicy mogą wykorzystywać system magazynowania energii do magazynowania energii w okresie niskiego zużycia energii i rozładowywania obciążenia w okresie szczytowym, zmniejszając w ten sposób całkowite obciążenie i osiągając cel, jakim jest zmniejszenie kosztów wydajności.
Popraw jakość zasilania
Ze względu na zmienny charakter obciążenia roboczego systemu elektroenergetycznego oraz nieliniowość obciążenia urządzeń, z mocą uzyskiwaną przez użytkownika obarczone są problemami takimi jak zmiany napięcia i prądu czy odchylenia częstotliwości.W tej chwili jakość zasilania jest niska.Modulacja częstotliwości systemu i wspomaganie mocy biernej to sposoby na poprawę jakości energii po stronie wytwarzania oraz przesyłu i dystrybucji.Po stronie użytkownika system magazynowania energii może również wygładzać wahania napięcia i częstotliwości, na przykład wykorzystując magazynowanie energii do rozwiązywania problemów, takich jak wzrost, spadek i migotanie napięcia w rozproszonym systemie fotowoltaicznym.Poprawa jakości energii jest typowym zastosowaniem zasilania.Konkretny rynek wyładowań i częstotliwość robocza różnią się w zależności od rzeczywistego scenariusza zastosowania, ale ogólnie wymagany jest czas reakcji na poziomie milisekund.
Popraw niezawodność zasilania
Magazynowanie energii wykorzystywane jest w celu poprawy niezawodności zasilania mikrosieci, co oznacza, że w przypadku awarii zasilania magazyn energii może dostarczyć zmagazynowaną energię do odbiorców końcowych, unikając przerw w dostawie prądu na czas naprawy awarii i zapewniając niezawodność zasilania .Urządzenia do magazynowania energii w tym zastosowaniu muszą spełniać wymagania dotyczące wysokiej jakości i wysokiej niezawodności, a konkretny czas rozładowania jest związany głównie z miejscem instalacji.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2023 r