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儲能對新能源發(fā)電波動性的作用分析

時間:2022-11-08 17:47:34來源:OFweek儲能網(wǎng)

導(dǎo)語:?凜冬已至,“北溪”被炸,俄烏之間依舊硝煙密布,西歐人已經(jīng)感受到了時代傳遞的寒氣。

  如何熬過這個最寒冷的冬天,成為越來越多歐洲人考慮的問題。

  不過,一口吃不成胖子,俄烏沖突是歐洲能源問題的導(dǎo)火索,不是根源。

  根源是長期以來,歐洲致力于降低化石能源依賴,向清潔能源過渡,導(dǎo)致了現(xiàn)在傳統(tǒng)化石能源退出太早,清潔能源尚未發(fā)揮替代作用的局面。

  為了緩解能源危機,在雙碳背景下,歐洲重啟傳統(tǒng)化石能源的可能性微乎其微,勢必走上提高清潔能源穩(wěn)定性的路。

  這條路,現(xiàn)在面臨的最大問題,表現(xiàn)在兩方面:電源端發(fā)電的波動性,以及電源端與負荷端的不匹配關(guān)系。

  新能源發(fā)電波動性影響

  不同國家、區(qū)域的電網(wǎng),有一個共同點,那就是需要時刻保持動態(tài)平衡。

  電網(wǎng)就像一條川流不息的河,與普通河流不同的是,它需要在不同季節(jié)、不同時段始終保持流量穩(wěn)定,否則供電太多,負荷端無法消納,或者供電太少,負荷端電力不夠用的情況就會發(fā)生。

  以前電源端主要以火力發(fā)電廠為主,進行電力輸送,我們可以自行調(diào)節(jié)輸電功率。

  隨著電源端從傳統(tǒng)化石能源向光伏、風(fēng)能、水力等新能源過渡,這些資源受地形、天氣、季節(jié)、晝夜等因素影響,具備間歇性、波動性和隨機性等特點,完全不是我們可以自行調(diào)節(jié)的。

  因此,如果沒有儲能系統(tǒng)在新能源發(fā)電廠和電網(wǎng)之間進行調(diào)節(jié),電網(wǎng)動態(tài)失衡,負荷端停電,帶來的后果不堪設(shè)想。

  新能源靠天定,電源端日內(nèi)波動明顯

  風(fēng)能、光伏等的波動性,是按小時甚至分鐘來劃分的,依托所處地理位置、氣候、天氣、季節(jié)等影響,同一個地方,在一天內(nèi)的不同時間段,光照強弱和風(fēng)力強勁程度差別明顯。

  同時,負荷端的居民用電、工廠用電等,是不以發(fā)電能力為轉(zhuǎn)移的。

  舉個簡單的例子,某地凌晨6點光照強、風(fēng)大,居民做飯、吃飯的用電高峰依舊是中午12點左右。

  因此,電網(wǎng)需要在中午12點輸送足夠的電力到用電端,風(fēng)光發(fā)電直接供給不能實現(xiàn),需要借助儲能系統(tǒng),將風(fēng)光發(fā)電廠凌晨6點產(chǎn)生的電能存儲下來,中午12點配送進電網(wǎng),傳遞到用戶家里。

  也就是說,風(fēng)光電站配儲,可以具體情況、具體分析,在風(fēng)電場、光伏電站發(fā)電功率高的時段,即電力出力曲線高峰時用儲能系統(tǒng)儲存電力,在功率低的時段,輸出功率,進而保證電網(wǎng)平衡。

  如此一來,風(fēng)光配儲,既能降低風(fēng)光系統(tǒng)電源端發(fā)電波動性,也能提升電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度靈活性。

  消費結(jié)構(gòu)變化,負荷端電力波動增加

  近年,我國電力消費機構(gòu)持續(xù)變化,截止2022年上半年,第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)用電量占比下降,合計約68%,第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比上升,分別為17%和15%。

  這一數(shù)據(jù)說明,我國電力消費結(jié)構(gòu),以工業(yè)為主,服務(wù)業(yè)和居民用電發(fā)展迅速。

  隨著我國產(chǎn)業(yè)陸續(xù)轉(zhuǎn)型升級,未來,我國第三產(chǎn)業(yè)和居民用電占比會越來越高,而服務(wù)業(yè)和居民用電本身就具備很強的波動性。

  以季節(jié)為例,夏季炎熱、冬季寒冷,人們使用風(fēng)扇、空調(diào)、電暖設(shè)備等進行室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的時長顯著增加,同一座城市的用電量波動性十分顯著,用電峰值出現(xiàn)的不確定性,極有可能對電網(wǎng)造成巨大的瞬時沖擊。

  再結(jié)合酒店、飯店等服務(wù)業(yè)企業(yè)的營業(yè)時間,居民的上下班時間,負荷端的電力波動性極大。

  電網(wǎng)配儲,可以極大地緩解負荷端電力波動的問題。

  因地制宜,實事求是選配儲能路線

  綜上,儲能系統(tǒng)能極大地緩解電源端和負荷端電力的波動性問題。

  儲能技術(shù)路線種類眾多,抽水蓄能、電化學(xué)儲能等適用于不同場景。

  鈉離子電池、鋰離子電池、全釩液流電池、氫燃料電池等電化學(xué)儲能技術(shù)路線,響應(yīng)速度快,運行模式多樣,規(guī)避電網(wǎng)瞬時沖擊的能力較強,適合與能源輸出頻率波動較大的新能源發(fā)電站配合使用,比如風(fēng)電場、光伏電站等。

  抽水蓄能,容量大、壽命長、度電成本低,適合波動超4小時,需要長時儲能的地區(qū)選用,不過選址有要求,需要有山與丘陵,并有一定的高度差的地方,我國西南地區(qū)較為適合。

標簽: 新能源

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