储能系统分析及其在新能源项目中的应用前景 附能源互联网储能节能技术发展及应用.docx

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1、储能系统分析及其在新能源项目中的应用前景表1交流侧储能和直流侧储能的主要优缺点交流何1储稔特点有:流邮储循k成本高成本相对低效率低效率相对高系统易控制.可靠性高系统需要:与逆变器配合,可靠性及控制性较低光伏组件光伏逆变器(DC/AC)中压变压器逆变升压一兼(2Oft集装箱)PCS变流器PCS集装箱降压变压器中压开关柜中压开关柜中压开关柜图1集中式交流侧储能典型示意图摘要：2018年，海外市场部投标两个储能项目，由于储能系统的前瞻性,之前的工作对储能系统的配置并没有了解。在整个投标过程中海外市场部积累了一些宝贵信息，现就投标项目队储能系统进行技术介绍，同时分析一下储能系统的构成，不同接线优缺点，

2、技术经济性比较，以及其应用前景，希望在将来的新能源储能系统的项目中起到指导和借鉴的作用。首先，介绍储能系统的作用、构成，介绍关键设备储能原件的种类、优缺点;其次，分析储能系统不同的接线方式及其优缺点;最后，分析储能系统的应用前景，为后续新能源储能项目的设计和投标工作提供参考。关键词：储能系统储能原件交流侧储能直流侧储能储能前景分析1储能系统介绍储能系统，顾名思义，是由能够按照要求对电能进行储存并在合适的时间按照要求释放的系统简称。英文描述为BATTERYENERGYSTORAGESYSTEM,简称为BESS。储能系统在国内新能源项目已经有较多应用实例，多为试验性项目，储能系统在目前的应用场景中

3、按照应用目的分主要有以下几种：平滑输出、削峰填谷、减少弃光（风）、优化调度以及微电网。2存储单元的介绍和分析储能系统的核心部件是能够储存和释放电能的电能存储单元，是储能项目中最关键的系统/设备，整个储能项目的技术优劣、使用寿命、投资收益等都取决于存储单元的性能。应用在新能源储能系统上的锯能原件目前的主流为以下两种形式：蓄电池和超级电容。蓄电池是电化学储能设备，包含锂离子、液流、铅碳、铅酸、钠硫等各种形式，每一种又可以分为很多细类，此处不展开。电化学能电池的共同点特点为能量密度高，平均输出电压高。每一种蓄电池又有其自身的特点，需要根据项目的需求进行分析后选择。3储能系统构成及典型接线分析储能系统

4、的主要构成为：储能蓄电池（超级电容也有使用）、蓄电池管理系统（BMS）、双向储能变流器（PCS）或双向DC/DC变流器（DCDCconverter）、电能管理系统（EMS）等。蓄电池管理系统BMS保证蓄电池的正常运行，由蓄电池厂家提供并完成蓄电池和BMS的集成，并由其保证整个蓄电池的运行安全和性能。PCS和DC/DCconverter是完成将电能储能到蓄电池和从蓄电池释放的设备，电池储放电时间和功率的控制由PCS或DC/DCConVerter的功率决定。EMS系统的作用是对整个储能系统与微电网进行智能分析、能量管理和实时监控。蓄电池系统目前主要由厂家进行集成，整体性能由厂家进行保证，设备以20

5、ft集装箱式发货到现场，集装箱内接线工作出厂已完成，并配备齐全的暖通，消防系统，安装工作较为简单。目前储能系统的接线方式主要分为交流侧储能接线方式和直流侧储能接线方式。交流侧储能为从光伏逆变器之后的交流系统进行引接储能，集中式交流侧储能典型示意图如图1所示。直流侧储能为分布式直流储能，储能单元直接从逆变器的直流母线侧引出并联分支，进行分散储能，释放电能的交流回路直接采用原光伏逆变器回路进行直交流转换。其中在中压汇流母线段进行的交流侧集中储能目前应用较为成熟，不存在较大的技术风险，也比较适合大规模储能项目。交流侧储能的优点在于储能系统与光伏系统相对独立，可以进行集中控制和管理，调度和控制较为简单

6、，扩展方便,适用于大规模上网电能的应用。缺点就是因为充放电回路中需要单独经过逆变和降压，会增加这部分设备的投入，同时增加了设备和线路损耗，效率较直流侧偏低。同时，交流侧集中储能，“弃光”电能无法利用。而直流侧储能，储能过程不需要降压变压器，而是通过DC/DC转换器进行直流储能，而且一般不需要额外配置光伏组件，可以直接利用perkhour的“弃光”电能进行储能，因此设备利用率高，转化效率高。直流侧储能需要在直流侧集合光伏控制单元和电池充放单元，这种形式直流转换器需要与光伏逆变器进行耦合，会影响到逆变器的MPPT工作精度，降低光伏发电效率，并且此功能传统光伏逆变器无法承担，需要专用逆变器配合,一般

7、只适用于小型规模的储能方案。目前国内华能清洁能源研究院正在研究并提出了DC/DC控制器原理，可以实现双扰动源的交互和分时独立控制，不影响光伏组件最大功率输出，不再需要与逆变器进行配合。其设备的应用案例为华能青海格尔木集中式光伏电站一期储能示范项目1.5MW/3.5MWh储能系统。该项目包含铅炭电池、磷酸铁锂电池等多种储能电池种类，采用光储管理系统进行直流侧储能，解决了光伏电站的弃光问题。如果直流侧储能转化原件可以实现技术上的突破，让直流侧储能变得便于控制管理，则真正意义上实现了“弃光”的再利用。综上，交流侧储能和直流侧储能的主要优缺点如表1所示。投资方需要根据储能目的和预期投入来综合比较选择最

8、合适的储能方案。4应用前景分析由于电网对光伏和风电站的输出容量随时进行调整，一些光伏和风项目的“弃光”“弃风”比例非常高，导致电站的投资收入差，对电站造成严重的经济损失。随着目前一些项目向多种能源互补发电的方向发展，多种能源发电配合和区间调整需要考虑能量存储和释放作为调度协调和提高效率，储能系统将会得到应用。随着技术革新，如果储能系统能从产品可靠性、安全性、价格等方面逐步改进，则储能系统在光伏和风电、一些小规模分散能源、多能互补能源项目上就可以得到大规模的应用，应用前景较为可观。参考文献1(英)戴维林登，托马斯B.雷迪，著.电池手册M.3版.汪继强，译.北京：化学工业制版社，2007.12彭彬

9、，朱勇，马天驰.基于应用层逻辑的分布式集群架构在生物计算中的应用J.计算机系统应用，2007,16(6)：62-66.引张永东，金晶.储能技术在电力系统中的应用现状与前景J信息系统工程，2018,289(1)：104.能源互联网储能节能技术发展及应用摘要：经济的快速增大也带来了能源的大量消耗，能源短缺已经成为目前世界各个国家面临的大难题，随着物联网技术和互联网+技术的发展进步，出现了能源互联网的理念。储能和节能技术作为缓解能源危机的重要手段，在能源的互联网上有十分重要的地位，也在应用于很多实现工程和示范项目，取得了一定的成绩。根据国内外储能和节能技术的发展情况，不难发现储能和节能技术具有十分广

10、阔的市场空间，我们必须注意对储能技能技术的开发和研究，有效降低储能节能技术成本，延长使用寿命，提高安全性，为能源互联网的发展提供重要的技术保障。关键词：能源互联网；储能技术；节能技术；发展应用随着能源消耗的增加和不可再生能源的紧缺，能源供应短缺或将成为世界面临的巨大的挑战，加上全球环境污染日益严重，清洁能源的开发利用成为当下人们关注的焦点问题。今年泰，互联网技术不断发展日益成熟，将信息技术与可再生能源结合的能源互联网为缓解能源问题带来了可行的技术解决方案，具有重要的理论意义和实用价值。能源互联网主要是通过利用先进的电子和信息技术，连接大量的分布式能源收集设备、存储设备和各种能源负载节点，达到能

11、源高效率、清洁和安全使用的目的。1 .能源互联网储能技术发展应用1.1 能源互联网储能技术发展现状能源互联网储能技术主要是指储存电能，即利用某一装置进行转换有效的储存能量。作为一个新兴行业，储能技术自2008年以来保持了快速增长，电力系统中的全球储能项目的总装机容量从2008年的不足100兆瓦增加到2014年的840兆瓦，从全球技术分类的角度看，排名前三的分别是钠硫电池装机容量、锂离子电池装机容量和铅酸蓄电池。我国市场中锂离子电池应用比例最高，锂离子电池材料品种丰富、能量存储功率密度高，应用范围广，具有很大的发展潜力，但是也存在使用有机电解液的安全隐患、成本较高等缺陷。抽水蓄能是目前较为成熟的

12、技术，具有使用规模大、寿命长、成本低，电流效率高等优势，但也受地理资源条件的限制以及一系列土壤盐化环境问题。未来能源互联网的储能技术发展趋势主要是开发高性能、低成本、可靠性和系统安全性高的储能装置。1.2 能源互联网储能技术应用在能源互联网体系中，风能和太阳能等新能源是重要的组成部分，但风能和太阳能都受到自然环境的制约，很难直接应用到电网，因此储能技术十分关键。基于能源互联网的能源存储应具有局部和环境适应性，没有特殊的地理位置要求，可以在各个地区投入使用，针对当前的储能技术的开发和应用状况，不同的能量存储形式具有不同的特点和优势的，能量互联网系统的复杂性使得单个能量存储技术往往难以满足所有要求

13、，因此能源互联网的储能装置还有一定的要求：使用寿命长，较长的寿命才有实用价值；高能量密度，尺寸和重量越小越好;高功率密度，以确保系统能够应付意外情况；成本低，具有一定的经济价值。随着能源互联网的深入，其服务范围也不断扩大，因此需要综合考虑实际需求不断开发和改进相鹰的储能产品，提高储能技术的适应性。2 .能源互联网节能技术发展应用2.1 能源互联网节能技术的发展在能源互联网发展的过程中，可再生能源在清洁能源中的比例将逐渐增加，而能源互联网的节能技术对改善常规发电和输电的效率，提高安全可靠性，实现可再生能源大规模应用具有重要的实际意义。能源互联网的实质意义是保护和促进经济发展，因此当下能源互联网的

14、储能技术和节能技术的开发和利用也是为了实现一定的经济价值。据资料显示，互联网节能技术的研究始于十九世纪八十年代，并且一直不断发展和进步，从逐步完善节能设备到开发设计节能设备，包括节能灯、炼油化工节能、建筑节能、空调节能以及电力设备的节能等人们生活的方方面面。相信随着能源互联网的不断深入和完善，节能技术也将进一步发展和完善，未来的节能模式也不断变化。2.2 能源互联网节能技术的应用能源互联网节能技术的应用创收在一定程度上产生了巨大的经济效益，其商业模式包括基础装置层、建模层、管理控制层和反馈层四个方面。基础装置层包括进行基础装置安装,主要内容是对耗能数据的测量及采集，是节能技术的前提。建模层是从

15、各个方面分析以及分类处理基础装置层的采集数据，提供一定程度能耗预算，为资源消耗预算提供参考。控制层是是实现节能的关键环节，可以通过合理的工序优化和改善受益单位的用电设备，有效降低能耗下降。反馈层相关数据的对比分析管理控制层的能耗管理效果，获得能耗优化的综合评价，有利于建模和完善能耗管理机制。3 .结语综上所述，开发利用可再生能源作为实现能源安全经济可持续发展的重要战略得到了人们广泛的关注和重视，能源互联网的产生对降低能耗具有巨大的潜力。文章根据对能源及节能技术相关研究的发展趋势的分析，显现出能源互联网中储能节能技术的重要性，简单阐述了能源互联网储能技术和节能技术的发展以及特点。另一方面能源互联网储能节能技术市场差距巨大，仅依靠示范和推广的方式促进储能节能应用空间有限，因此发展低成本，寿命长，安全性高，易于恢复新能源存储节能技术是我们未来仍需不断探索的课题。同时，我们还需要加强能源互联网储能节能业务模式的创新，进行多样化需求匹配，不断降低综合成本，促进实现和发展的能源互联网储能节能技术的完善和进步。