Dal punto di vista dell’intero sistema energetico, gli scenari applicativi dell’accumulo di energia possono essere suddivisi in tre scenari: accumulo di energia sul lato generazione, accumulo di energia sul lato trasmissione e distribuzione e accumulo di energia sul lato utente.Nelle applicazioni pratiche, è necessario analizzare le tecnologie di accumulo dell'energia in base ai requisiti in vari scenari per trovare la tecnologia di accumulo dell'energia più adatta.Il presente lavoro si concentra sull’analisi di tre principali scenari applicativi di stoccaggio dell’energia.
Dal punto di vista dell’intero sistema energetico, gli scenari applicativi dell’accumulo di energia possono essere suddivisi in tre scenari: accumulo di energia sul lato generazione, accumulo di energia sul lato trasmissione e distribuzione e accumulo di energia sul lato utente.Questi tre scenari possono essere suddivisi in domanda di energia e domanda di energia dal punto di vista della rete elettrica.Le richieste di tipo energetico richiedono generalmente un tempo di scarica più lungo (come lo spostamento temporale dell'energia), ma non richiedono tempi di risposta elevati.Al contrario, i requisiti di tipo energetico richiedono generalmente capacità di risposta rapida, ma generalmente il tempo di scarica non è lungo (come la modulazione di frequenza del sistema).Nelle applicazioni pratiche, è necessario analizzare le tecnologie di accumulo dell'energia in base ai requisiti in vari scenari per trovare la tecnologia di accumulo dell'energia più adatta.Il presente lavoro si concentra sull’analisi di tre principali scenari applicativi di stoccaggio dell’energia.
1. Lato produzione di energia
Dal punto di vista della produzione di energia, il terminale della domanda per lo stoccaggio dell’energia è la centrale elettrica.A causa dei diversi impatti delle diverse fonti di energia sulla rete e del disallineamento dinamico tra produzione di energia e consumo di energia causato dall’imprevedibilità del lato carico, esistono molti tipi di scenari di domanda per lo stoccaggio di energia dal lato della produzione di energia, compreso il time shifting dell’energia , unità di capacità, inseguimento del carico, sei tipi di scenari, tra cui regolazione della frequenza del sistema, capacità di backup ed energia rinnovabile connessa alla rete.
spostamento temporale dell’energia
Il time-shifting energetico consiste nel realizzare il peak-shaving e il Valley-filling del carico di potenza attraverso l'accumulo di energia, ovvero la centrale elettrica carica la batteria durante il periodo di basso carico di potenza e rilascia la potenza immagazzinata durante il periodo di picco di carico di potenza.Inoltre, anche immagazzinare l’energia eolica e fotovoltaica abbandonata come energia rinnovabile e poi spostarla in altri periodi per la connessione alla rete è un time shifting energetico.Il time-shifting energetico è una tipica applicazione basata sull'energia.Non ha requisiti rigorosi sui tempi di carica e scarica e i requisiti di alimentazione per la carica e lo scaricamento sono relativamente ampi.Tuttavia, l'applicazione della capacità di time-shifting è causata dal carico energetico dell'utente e dalle caratteristiche della generazione di energia rinnovabile.La frequenza è relativamente alta, più di 300 volte all'anno.
unità di capacità
A causa della differenza nel carico di elettricità in diversi periodi di tempo, le unità elettriche a carbone devono intraprendere capacità di riduzione dei picchi, quindi una certa quantità di capacità di generazione di energia deve essere accantonata come capacità per i corrispondenti carichi di punta, il che impedisce all’energia termica unità non raggiungano la piena potenza e influiscono sull’economia del funzionamento dell’unità.sesso.L'accumulo di energia può essere utilizzato per caricare quando il carico di elettricità è basso e per scaricare quando il consumo di elettricità raggiunge un picco per ridurre il picco di carico.Utilizzare l’effetto di sostituzione del sistema di accumulo dell’energia per liberare l’unità di capacità alimentata a carbone, migliorando così il tasso di utilizzo dell’unità di potenza termica e aumentandone l’economia.L'unità di capacità è una tipica applicazione basata sull'energia.Non ha requisiti rigorosi sul tempo di carica e scarica e ha requisiti relativamente ampi sulla potenza di carica e scarica.Tuttavia, a causa del carico energetico dell'utente e delle caratteristiche di generazione dell'energia rinnovabile, la frequenza di applicazione della capacità viene spostata nel tempo.Relativamente alto, circa 200 volte l'anno.
carico seguente
Il monitoraggio del carico è un servizio ausiliario che si adatta dinamicamente per ottenere un equilibrio in tempo reale per carichi che cambiano lentamente e in continua evoluzione.I carichi a variazione lenta e a variazione continua possono essere suddivisi in carichi di base e carichi di rampa in base alle condizioni effettive di funzionamento del generatore.Il monitoraggio del carico viene utilizzato principalmente per i carichi in rampa, ovvero, regolando l'uscita, la velocità di rampa delle unità energetiche tradizionali può essere ridotta il più possibile., consentendogli di passare nel modo più fluido possibile al livello di istruzione di pianificazione.Rispetto all'unità di capacità, il carico successivo ha requisiti più elevati in termini di tempo di risposta di scarica e il tempo di risposta deve essere al livello del minuto.
Sistema FM
Le variazioni di frequenza influenzeranno il funzionamento sicuro ed efficiente e la durata della produzione di energia e delle apparecchiature elettriche, pertanto la regolazione della frequenza è molto importante.Nella struttura energetica tradizionale, lo squilibrio energetico a breve termine della rete elettrica è regolato da unità tradizionali (principalmente energia termica e idroelettrica nel mio paese) rispondendo ai segnali AGC.Con l’integrazione della nuova energia nella rete, la volatilità e la casualità del vento e del vento hanno aggravato in un breve periodo di tempo lo squilibrio energetico nella rete elettrica.A causa della bassa velocità di modulazione della frequenza delle fonti energetiche tradizionali (in particolare l’energia termica), queste sono in ritardo nel rispondere alle istruzioni di dispacciamento della rete.A volte si verificano operazioni errate come l'aggiustamento inverso, quindi la domanda appena aggiunta non può essere soddisfatta.In confronto, l’accumulo di energia (in particolare l’accumulo di energia elettrochimica) ha un’elevata velocità di modulazione di frequenza e la batteria può passare in modo flessibile dallo stato di carica a quello di scarica, rendendola un’ottima risorsa di modulazione di frequenza.
Rispetto al monitoraggio del carico, il periodo di modifica della componente di carico della modulazione di frequenza del sistema è a livello di minuti e secondi, il che richiede una maggiore velocità di risposta (generalmente a livello di secondi), e il metodo di regolazione della componente di carico è generalmente AGC.Tuttavia, la modulazione di frequenza del sistema è una tipica applicazione di tipo energetico, che richiede carica e scarica rapida in un breve periodo di tempo.Quando si utilizza l'accumulo di energia elettrochimica, è necessaria una velocità di carica-scarica elevata, che ridurrà la durata di alcuni tipi di batterie, influenzando di conseguenza altri tipi di batterie.economia.
capacità di riserva
La capacità di riserva si riferisce alla riserva di potenza attiva riservata per garantire la qualità dell'energia e il funzionamento sicuro e stabile del sistema in caso di emergenza, oltre a soddisfare la domanda di carico prevista.In generale, la capacità di riserva deve essere pari al 15-20% della normale capacità di alimentazione del sistema e il valore minimo dovrebbe essere uguale alla capacità dell'unità con la maggiore capacità installata nel sistema.Poiché la capacità di riserva è destinata alle emergenze, la frequenza operativa annuale è generalmente bassa.Se la batteria viene utilizzata solo per il servizio di capacità di riserva, il risparmio non può essere garantito.Pertanto, è necessario confrontarlo con il costo della capacità di riserva esistente per determinare il costo effettivo.effetto di sostituzione.
Connessione alla rete di energia rinnovabile
A causa della casualità e delle caratteristiche intermittenti dell’energia eolica e della produzione di energia fotovoltaica, la loro qualità dell’energia è peggiore di quella delle fonti energetiche tradizionali.Poiché le fluttuazioni della generazione di energia da energia rinnovabile (fluttuazioni di frequenza, fluttuazioni di potenza, ecc.) variano da secondi a ore, le applicazioni di tipo Power esistenti hanno anche applicazioni di tipo energetico, che generalmente possono essere suddivise in tre tipi: energia rinnovabile energia tempo -shifting, consolidamento della capacità di generazione di energia rinnovabile e livellamento della produzione di energia rinnovabile.Ad esempio, per risolvere il problema dell'abbandono della luce nella produzione di energia fotovoltaica, è necessario immagazzinare l'elettricità rimanente generata durante il giorno per scaricarla di notte, il che rientra nello spostamento temporale dell'energia delle energie rinnovabili.Per l'energia eolica, a causa dell'imprevedibilità dell'energia eolica, la produzione di energia eolica fluttua notevolmente e deve essere livellata, quindi viene utilizzata principalmente in applicazioni di tipo energetico.
2. Lato griglia
L’applicazione dell’accumulo di energia sul lato rete è principalmente di tre tipi: alleviare la congestione della resistenza di trasmissione e distribuzione, ritardare l’espansione delle apparecchiature di trasmissione e distribuzione di energia e supportare la potenza reattiva.è l'effetto di sostituzione.
Alleviare la congestione della resistenza di trasmissione e distribuzione
La congestione della linea significa che il carico della linea supera la capacità della linea.Il sistema di accumulo dell'energia è installato a monte della linea.Quando la linea è bloccata, l'energia elettrica che non può essere erogata può essere immagazzinata nel dispositivo di accumulo dell'energia.Scarico della linea.Generalmente, per i sistemi di accumulo dell'energia, il tempo di scarica deve essere pari a un'ora e il numero di operazioni è compreso tra 50 e 100 volte.Appartiene alle applicazioni basate sull'energia e presenta determinati requisiti in termini di tempo di risposta, a cui è necessario rispondere al minuto.
Ritardare l'espansione delle apparecchiature di trasmissione e distribuzione di energia
Il costo della pianificazione della rete tradizionale o dell’aggiornamento e dell’espansione della rete è molto elevato.Nel sistema di trasmissione e distribuzione di energia in cui il carico è vicino alla capacità dell'apparecchiatura, se la fornitura di carico può essere soddisfatta per la maggior parte del tempo in un anno e la capacità è inferiore al carico solo in determinati periodi di punta, il sistema di accumulo dell'energia può essere utilizzato per far passare la capacità installata più piccola.La capacità può effettivamente migliorare la capacità di trasmissione e distribuzione di energia della rete, ritardando così il costo di nuovi impianti di trasmissione e distribuzione di energia e prolungando la vita utile delle apparecchiature esistenti.Rispetto all'alleviamento della congestione della resistenza di trasmissione e distribuzione, ritardare l'espansione delle apparecchiature di trasmissione e distribuzione di potenza ha una frequenza operativa inferiore.Considerando l’invecchiamento della batteria, il costo variabile effettivo è più elevato, quindi vengono proposti requisiti più elevati per l’economia delle batterie.
Supporto reattivo
Il supporto della potenza reattiva si riferisce alla regolazione della tensione di trasmissione iniettando o assorbendo potenza reattiva sulle linee di trasmissione e distribuzione.Una potenza reattiva insufficiente o eccessiva causerà fluttuazioni della tensione di rete, influenzerà la qualità dell'energia e persino danneggerà le apparecchiature elettriche.Con l'ausilio di inverter dinamici, apparecchiature di comunicazione e controllo, la batteria può regolare la tensione della linea di trasmissione e distribuzione regolando la potenza reattiva della sua uscita.Il supporto di potenza reattiva è una tipica applicazione di potenza con un tempo di scarica relativamente breve ma un'elevata frequenza di funzionamento.
3. Lato utente
Il lato utente è il terminale di utilizzo dell'elettricità e l'utente è il consumatore e l'utente dell'elettricità.Il costo e il reddito della produzione di energia, della trasmissione e della distribuzione sono espressi sotto forma di prezzo dell'elettricità, che viene convertito in costo per l'utente.Pertanto, il livello del prezzo dell'elettricità influenzerà la domanda dell'utente..
Gestione del prezzo dell'energia elettrica in base alle fasce orarie degli utenti
Il settore energetico divide le 24 ore del giorno in più periodi di tempo come picco, piatto e minimo e stabilisce diversi livelli di prezzo dell'elettricità per ciascun periodo di tempo, che è il prezzo dell'elettricità in base al tempo di utilizzo.La gestione del prezzo dell'elettricità in base al tempo di utilizzo dell'utente è simile al time shifting dell'energia, l'unica differenza è che la gestione del prezzo dell'elettricità in base al tempo di utilizzo dell'utente si basa sul sistema dei prezzi dell'elettricità in base al tempo di utilizzo per regolare il carico energetico, mentre l'energia il time-shifting consiste nel regolare la generazione di energia in base alla curva di carico di potenza.
Gestione della carica di capacità
il mio paese implementa un sistema di prezzi dell'elettricità in due parti per le grandi imprese industriali nel settore dell'energia elettrica: il prezzo dell'elettricità si riferisce al prezzo dell'elettricità addebitato in base all'effettiva transazione elettrica, mentre il prezzo dell'elettricità in termini di capacità dipende principalmente dal valore più alto dell'utente consumo di energia.La gestione dei costi di capacità si riferisce alla riduzione dei costi di capacità riducendo il consumo massimo di energia senza influire sulla normale produzione.Gli utenti possono utilizzare il sistema di accumulo dell'energia per immagazzinare energia durante il periodo di basso consumo energetico e scaricare il carico durante il periodo di punta, riducendo così il carico complessivo e raggiungendo lo scopo di ridurre i costi di capacità.
Migliorare la qualità dell'energia
A causa della natura variabile del carico operativo del sistema di alimentazione e della non linearità del carico dell'apparecchiatura, la potenza ottenuta dall'utente presenta problemi come variazioni di tensione e corrente o deviazioni di frequenza.In questo momento, la qualità dell'energia è scarsa.La modulazione della frequenza del sistema e il supporto della potenza reattiva sono modi per migliorare la qualità dell’energia dal lato della produzione di energia e dal lato della trasmissione e distribuzione.Dal lato dell'utente, il sistema di accumulo dell'energia può anche attenuare le fluttuazioni di tensione e frequenza, ad esempio utilizzando l'accumulo di energia per risolvere problemi quali aumento, calo e sfarfallio della tensione nel sistema fotovoltaico distribuito.Il miglioramento della qualità dell'energia è una tipica applicazione energetica.Il mercato specifico dello scarico e la frequenza operativa variano a seconda dello scenario applicativo reale, ma generalmente il tempo di risposta deve essere al livello dei millisecondi.
Migliorare l'affidabilità dell'alimentazione
L'accumulo di energia viene utilizzato per migliorare l'affidabilità dell'alimentazione elettrica della microrete, il che significa che quando si verifica un'interruzione di corrente, l'accumulo di energia può fornire l'energia immagazzinata agli utenti finali, evitando interruzioni di corrente durante il processo di riparazione del guasto e garantendo l'affidabilità dell'alimentazione elettrica .Le apparecchiature di accumulo dell'energia in questa applicazione devono soddisfare i requisiti di alta qualità ed elevata affidabilità e il tempo di scarica specifico è principalmente correlato al luogo di installazione.
Orario di pubblicazione: 24 agosto 2023