Du point de vue de l'ensemble du système électrique, les scénarios d'application du stockage d'énergie peuvent être divisés en trois scénarios : le stockage d'énergie du côté de la production, le stockage d'énergie du côté du transport et de la distribution, et le stockage d'énergie du côté de l'utilisateur.Dans les applications pratiques, il est nécessaire d'analyser les technologies de stockage d'énergie en fonction des exigences de divers scénarios pour trouver la technologie de stockage d'énergie la plus appropriée.Cet article se concentre sur l’analyse de trois scénarios d’application majeurs du stockage d’énergie.
Du point de vue de l'ensemble du système électrique, les scénarios d'application du stockage d'énergie peuvent être divisés en trois scénarios : le stockage d'énergie du côté de la production, le stockage d'énergie du côté du transport et de la distribution, et le stockage d'énergie du côté de l'utilisateur.Ces trois scénarios peuvent être divisés en demande d’énergie et demande d’électricité du point de vue du réseau électrique.Les demandes de type énergétique nécessitent généralement un temps de décharge plus long (comme le décalage horaire de l'énergie), mais ne nécessitent pas un temps de réponse élevé.En revanche, les exigences de type puissance nécessitent généralement des capacités de réponse rapides, mais le temps de décharge n'est généralement pas long (comme dans le cas de la modulation de fréquence du système).Dans les applications pratiques, il est nécessaire d'analyser les technologies de stockage d'énergie en fonction des exigences de divers scénarios pour trouver la technologie de stockage d'énergie la plus appropriée.Cet article se concentre sur l’analyse de trois scénarios d’application majeurs du stockage d’énergie.
1. Côté production d’électricité
Du point de vue de la production d’électricité, le terminal de demande de stockage d’énergie est la centrale électrique.En raison des différents impacts des différentes sources d'énergie sur le réseau et de l'inadéquation dynamique entre la production d'électricité et la consommation d'énergie causée par l'imprévisibilité du côté charge, il existe de nombreux types de scénarios de demande pour le stockage d'énergie du côté de la production d'électricité, y compris le décalage temporel de l'énergie. , unités de capacité, suivi de charge, six types de scénarios, y compris la régulation de fréquence du système, la capacité de secours et l'énergie renouvelable connectée au réseau.
décalage horaire de l'énergie
Le décalage temporel de l'énergie consiste à réaliser l'écrêtage des pics et le remplissage des vallées de la charge électrique grâce au stockage d'énergie, c'est-à-dire que la centrale électrique charge la batterie pendant la période de faible charge de puissance et libère l'énergie stockée pendant la période de charge de pointe.En outre, stocker l’énergie éolienne et photovoltaïque abandonnée des énergies renouvelables, puis la déplacer vers d’autres périodes pour la connexion au réseau constitue également un décalage temporel énergétique.Le décalage horaire de l’énergie est une application typique basée sur l’énergie.Il n'a pas d'exigences strictes concernant le temps de charge et de décharge, et les besoins en énergie pour la charge et la décharge sont relativement larges.Cependant, l'application d'une capacité décalée est provoquée par la charge électrique de l'utilisateur et les caractéristiques de la production d'énergie renouvelable.La fréquence est relativement élevée, plus de 300 fois par an.
unité de capacité
En raison de la différence de charge électrique selon les périodes, les centrales électriques au charbon doivent entreprendre des capacités d'écrêtage des pointes, de sorte qu'une certaine quantité de capacité de production d'électricité doit être mise de côté comme capacité pour les charges de pointe correspondantes, ce qui empêche l'énergie thermique. unités d’atteindre leur pleine puissance et affecte l’économie de fonctionnement de l’unité.sexe.Le stockage d’énergie peut être utilisé pour charger lorsque la charge électrique est faible et pour se décharger lorsque la consommation électrique atteint un pic afin de réduire le pic de charge.Utiliser l'effet de substitution du système de stockage d'énergie pour libérer l'unité de capacité alimentée au charbon, améliorant ainsi le taux d'utilisation de l'unité thermique et augmentant son économie.L'unité de capacité est une application typique basée sur l'énergie.Il n'a pas d'exigences strictes sur le temps de charge et de décharge, et a des exigences relativement larges sur la puissance de charge et de décharge.Cependant, en raison de la charge électrique de l'utilisateur et des caractéristiques de production d'énergie des énergies renouvelables, la fréquence d'application de la capacité est décalée dans le temps.Relativement élevé, environ 200 fois par an.
charge suivante
Le suivi des charges est un service auxiliaire qui s'ajuste dynamiquement pour atteindre un équilibre en temps réel pour les charges à évolution lente et continue.Les charges qui évoluent lentement et continuellement peuvent être subdivisées en charges de base et charges progressives en fonction des conditions réelles de fonctionnement du générateur.Le suivi de charge est principalement utilisé pour augmenter les charges, c'est-à-dire qu'en ajustant la sortie, le taux d'augmentation des unités énergétiques traditionnelles peut être réduit autant que possible., lui permettant de passer le plus facilement possible au niveau d'instruction de planification.Par rapport à l'unité de capacité, le suivi de charge a des exigences plus élevées en matière de temps de réponse de décharge, et le temps de réponse doit être au niveau infime.
Système FM
Les changements de fréquence affecteront le fonctionnement sûr et efficace ainsi que la durée de vie de la production d'électricité et des équipements électriques. La régulation de la fréquence est donc très importante.Dans la structure énergétique traditionnelle, le déséquilibre énergétique à court terme du réseau électrique est régulé par les unités traditionnelles (principalement l'énergie thermique et hydroélectrique dans mon pays) en répondant aux signaux AGC.Avec l'intégration de nouvelles énergies dans le réseau, la volatilité et le caractère aléatoire du vent et du vent ont aggravé le déséquilibre énergétique du réseau électrique en peu de temps.En raison de la lenteur de la modulation de fréquence des sources d’énergie traditionnelles (notamment l’énergie thermique), celles-ci sont en retard dans la réponse aux instructions de répartition du réseau.Parfois, des erreurs d'opération telles qu'un ajustement inverse se produiront, de sorte que la demande nouvellement ajoutée ne pourra pas être satisfaite.En comparaison, le stockage d'énergie (en particulier le stockage d'énergie électrochimique) a une vitesse de modulation de fréquence rapide et la batterie peut basculer de manière flexible entre les états de charge et de décharge, ce qui en fait une très bonne ressource de modulation de fréquence.
Par rapport au suivi de charge, la période de changement de la composante de charge de la modulation de fréquence du système est de l'ordre de minutes et de secondes, ce qui nécessite une vitesse de réponse plus élevée (généralement de l'ordre de secondes), et la méthode d'ajustement de la composante de charge est généralement AGC.Cependant, la modulation de fréquence du système est une application typique de type puissance, qui nécessite une charge et une décharge rapides sur une courte période de temps.Lors de l'utilisation du stockage d'énergie électrochimique, un taux de charge-décharge élevé est requis, ce qui réduira la durée de vie de certains types de batteries, affectant ainsi d'autres types de batteries.économie.
capacité de réserve
La capacité de réserve fait référence à la réserve de puissance active réservée pour garantir la qualité de l'énergie et un fonctionnement sûr et stable du système en cas d'urgence, en plus de répondre à la demande de charge attendue.Généralement, la capacité de réserve doit être comprise entre 15 et 20 % de la capacité d'alimentation normale du système, et la valeur minimale doit être égale à la capacité de l'unité ayant la plus grande capacité installée dans le système.La capacité de réserve étant destinée aux situations d’urgence, la fréquence annuelle d’exploitation est généralement faible.Si la batterie est utilisée uniquement pour le service de capacité de réserve, l'économie ne peut pas être garantie.Il est donc nécessaire de le comparer avec le coût de la capacité de réserve existante pour déterminer le coût réel.effet de substitution.
Connexion au réseau d'énergies renouvelables
En raison du caractère aléatoire et des caractéristiques intermittentes de la production d’énergie éolienne et photovoltaïque, leur qualité d’énergie est pire que celle des sources d’énergie traditionnelles.Étant donné que les fluctuations de la production d'énergie renouvelable (fluctuations de fréquence, fluctuations de production, etc.) varient de quelques secondes à quelques heures, les applications de type puissance existantes ont également des applications de type énergie, qui peuvent généralement être divisées en trois types : énergie renouvelable temps d'énergie -déplacement, solidification de la capacité de production d’énergies renouvelables et lissage de la production d’énergies renouvelables.Par exemple, afin de résoudre le problème de l'abandon de la lumière dans la production d'énergie photovoltaïque, il est nécessaire de stocker l'électricité restante générée pendant la journée pour la décharger la nuit, ce qui appartient au décalage horaire des énergies renouvelables.Pour l'énergie éolienne, en raison de l'imprévisibilité de l'énergie éolienne, la production de l'énergie éolienne fluctue considérablement et doit être lissée, elle est donc principalement utilisée dans les applications de type énergie.
2. Côté grille
L'application du stockage d'énergie côté réseau est principalement de trois types : soulager la congestion des résistances de transport et de distribution, retarder l'expansion des équipements de transport et de distribution d'électricité et soutenir la puissance réactive.est l’effet de substitution.
Réduire la congestion de la résistance au transport et à la distribution
La congestion de la ligne signifie que la charge de la ligne dépasse la capacité de la ligne.Le système de stockage d'énergie est installé en amont de la ligne.Lorsque la ligne est bloquée, l'énergie électrique qui ne peut pas être délivrée peut être stockée dans le dispositif de stockage d'énergie.Décharge de ligne.Généralement, pour les systèmes de stockage d'énergie, le temps de décharge doit être de l'ordre de l'heure et le nombre d'opérations est d'environ 50 à 100 fois.Il appartient aux applications basées sur l'énergie et a certaines exigences en matière de temps de réponse, qui doivent être répondues au niveau infime.
Retarder l’expansion des équipements de transport et de distribution d’électricité
Le coût de la planification traditionnelle du réseau ou de la mise à niveau et de l’expansion du réseau est très élevé.Dans le système de transport et de distribution d'énergie où la charge est proche de la capacité de l'équipement, si l'approvisionnement de la charge peut être satisfait la plupart du temps au cours d'une année et que la capacité est inférieure à la charge uniquement pendant certaines périodes de pointe, le système de stockage d'énergie peut être utilisé pour transmettre la plus petite capacité installée.La capacité peut améliorer efficacement la capacité de transport et de distribution d'électricité du réseau, retardant ainsi le coût des nouvelles installations de transport et de distribution d'électricité et prolongeant la durée de vie des équipements existants.Par rapport au soulagement de la congestion de la résistance au transport et à la distribution, le retardement de l'expansion des équipements de transport et de distribution d'électricité a une fréquence de fonctionnement plus faible.Compte tenu du vieillissement des batteries, le coût variable réel est plus élevé, de sorte que des exigences plus élevées sont avancées en matière d'économie des batteries.
Support réactif
Le soutien à la puissance réactive fait référence à la régulation de la tension de transport en injectant ou en absorbant de la puissance réactive sur les lignes de transport et de distribution.Une puissance réactive insuffisante ou excessive entraînera des fluctuations de tension du réseau, affectera la qualité de l’énergie et même endommagera les équipements électriques.Avec l'aide d'onduleurs dynamiques et d'équipements de communication et de contrôle, la batterie peut réguler la tension de la ligne de transport et de distribution en ajustant la puissance réactive de sa sortie.Le support de puissance réactive est une application de puissance typique avec un temps de décharge relativement court mais une fréquence de fonctionnement élevée.
3. Côté utilisateur
Le côté utilisateur est le terminal de consommation d'électricité, et l'utilisateur est le consommateur et l'utilisateur d'électricité.Le coût et les revenus de la production, du transport et de la distribution d'électricité sont exprimés sous la forme du prix de l'électricité, qui est converti en coût pour l'utilisateur.Par conséquent, le niveau du prix de l’électricité affectera la demande de l’utilisateur..
Gestion du prix de l'électricité selon l'heure d'utilisation des utilisateurs
Le secteur de l'électricité divise les 24 heures sur 24 en plusieurs périodes telles que les périodes de pointe, les périodes creuses et les périodes creuses, et fixe différents niveaux de prix de l'électricité pour chaque période, à savoir le prix de l'électricité en fonction de l'heure de consommation.La gestion des prix de l'électricité en fonction de l'heure d'utilisation de l'utilisateur est similaire au décalage horaire de l'énergie, la seule différence est que la gestion des prix de l'électricité en fonction de l'heure d'utilisation de l'utilisateur est basée sur le système de prix de l'électricité en fonction de l'heure d'utilisation pour ajuster la charge électrique, tandis que l'énergie le décalage temporel consiste à ajuster la production d'électricité en fonction de la courbe de charge de puissance.
Gestion des charges de capacité
mon pays met en œuvre un système de prix de l'électricité en deux parties pour les grandes entreprises industrielles du secteur de l'alimentation électrique : le prix de l'électricité fait référence au prix de l'électricité facturé en fonction de la transaction réelle d'électricité, et le prix de l'électricité de capacité dépend principalement de la valeur la plus élevée de l'utilisateur. consommation d'énergie.La gestion des coûts de capacité fait référence à la réduction du coût de capacité en réduisant la consommation électrique maximale sans affecter la production normale.Les utilisateurs peuvent utiliser le système de stockage d'énergie pour stocker de l'énergie pendant la période de faible consommation d'énergie et décharger la charge pendant la période de pointe, réduisant ainsi la charge globale et atteignant l'objectif de réduction des coûts de capacité.
Améliorer la qualité de l'énergie
En raison de la nature variable de la charge de fonctionnement du système électrique et de la non-linéarité de la charge de l'équipement, la puissance obtenue par l'utilisateur présente des problèmes tels que des changements de tension et de courant ou des écarts de fréquence.À l’heure actuelle, la qualité de l’électricité est médiocre.La modulation de fréquence du système et la prise en charge de la puissance réactive sont des moyens d’améliorer la qualité de l’énergie du côté de la production d’électricité ainsi que du côté du transport et de la distribution.Du côté de l'utilisateur, le système de stockage d'énergie peut également atténuer les fluctuations de tension et de fréquence, par exemple en utilisant le stockage d'énergie pour résoudre des problèmes tels que l'augmentation, la baisse et le scintillement de tension dans le système photovoltaïque distribué.L’amélioration de la qualité de l’énergie est une application typique de l’énergie.Le marché de décharge spécifique et la fréquence de fonctionnement varient en fonction du scénario d'application réel, mais le temps de réponse doit généralement être de l'ordre de la milliseconde.
Améliorer la fiabilité de l’alimentation électrique
Le stockage d'énergie est utilisé pour améliorer la fiabilité de l'alimentation électrique des micro-réseaux, ce qui signifie qu'en cas de panne de courant, le stockage d'énergie peut fournir l'énergie stockée aux utilisateurs finaux, évitant ainsi les interruptions de courant pendant le processus de réparation des pannes et garantissant la fiabilité de l'alimentation électrique. .L'équipement de stockage d'énergie dans cette application doit répondre aux exigences de haute qualité et de haute fiabilité, et le temps de décharge spécifique est principalement lié au lieu d'installation.
Heure de publication : 24 août 2023