储能联合可再生能源分布式并网发电关键技术研究.docVIP

精品论文 参考文献 储能联合可再生能源分布式并网发电关键技术研究 华电章丘发电有限公司 山东 章丘 250216 摘要：如今，能源紧缺和环境污染已经成为一个世界性课题，为了应对能源危机、保护人类赖以生存的自然环境，越来越多的国家开始探寻绿色、清洁的可再生能源或能源替代品。分布式可再生能源发电是当前储能在电力系统应用的热点领域，开展储能联合可再生能源分布式并网能量转换实现机理研究，能够为可再生能源分布式并网提供理论依据和技术支撑。本文主要分析了储能在当前分布式发电领域的主要应用功能，在此基础上，探讨了储能与分布式可再生能源发电设备一体化、功能多元化和发挥汇聚效应等发展应用趋势，可以预见，以储能作为核心承载的多能互补技术和互动技术，将会成为未来储能在能源互联网中应用的重要体现。 关键词：储能；可再生能源；分布式并网发电；关键技术 1 引言 随着世界各国经济不断发展，对能源的需求日益加大，过度的能源开发和利用，导致了一系列问题产生，例如，能源短缺、环境破坏、大气污染等。尤其是能源短缺问题，现已成为一个全球性课题。风电、光伏发电等可再生能源发电技术，因其清洁、安全、便利和高效等特点，现已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。“十二五”期间，我国光伏发电和风电发展势头良好，可再生能源发电呈现大规模集中开发、远距离送出的局面。根据国家统计数据，截止2014年底，我国光伏发电累计并网装机容量达到2 805万kW，同比增长60%，其中，光伏电站2 338万kW，分布式光伏发电467万kW，年发电量约为250亿kW?h,同比增长超过200%；在新增容量方面，2014年，我国新增并网光伏发电容量1 060万kW，约占全球新增容量的1/4，其中，新增光伏电站855万kW，分布式光伏发电205万kW。当前，我国是全球风电装机规模第一大国，截止2014年9月，我国风电累计并网容量达到8 497万kW,同比增长22%，新增并网容量858万kW,全国风电上网电量1 060亿kW?h，同比增长7.6%。 欧洲等发达国家大力发展风电等可再生能源的主要目的是应对气候变暖和减少碳排放，单个风电场大多装机规模较小，除近期集中开发的大规模海上风电场采用高电压远距离输送外，主要是分散接入配电网就地消纳。如德国陆地风电场装机规模较小，基本连接到6 - 36 kV或110 kV电压等级的配电网，风电场装机容量多小于50 MW，接入110 kV以下配电网规模约占总量的70%；丹麦几乎所有的小型发电机都并入配电网，例如接入20 kV或更低电压等级配电网的风电装机容量约占86.7%；陆上风机一般接入30 - 60 kV的电网，约占3.1%；大型近海风电场直接并入输电网（132 - 150 kV），仅占全国风电装机总量的10.3% 。当前，大容量储能技术在可再生能源发电领域中的重要补充作用已基本得到业内认可。利用储能系统的双向功率能力和灵活调节特性可以提高系统对新能源发电的接纳能力。 目前，国内外针对储能在规模化集中式可再生能源发电并网应用中已开展大量研究，而对于分布式接入方式的研究则相对薄弱，两种应用方式实际上在技术需求和技术实现等方面都具有较大差异。鉴于此，开展储能联合可再生能源分布式并网的能量转换实现机理研究，可以为可再生能源分布式并网提供理论依据和技术支撑，有着重要意义。 2 储能在分布式可再生能源发电中的作用 （1）增强配电网潮流、电压控制能力，促进配电网对分布式发电的接纳。 （2）抑制分布式可再生能源发电的功率波动，减少其对用户电能质量的影响。 （3）提供功率和能量调节能力，提高配电设施利用效率，优化资源配置，延缓配电网升级改造。 （4）参与微电网能量优化管理，充分利用本地可再生能源发电，实现微电网经济高效运行。 （5）在多能源互补和综合利用中，为各类型能源的灵活转换提供媒介。 3 国内外研究现状 3.1 国内外研究现状 （1）储能用于削峰填谷 利用储能调整用电负荷，推迟配电网设备容量升级，提高设备利用率，并利用峰谷电价差获得经济效益。鲍冠南等在《基于动态规划的电池储能系统削峰填谷实时优化》中，研究了基于动态规划的电池储能系统削峰填谷实时优化，提出了一种基于动态规划的实时修正优化控制策略，可在优化模型中引入充放电次数限制和放电深度限制等非连续约束条件，并通过将电池电量离散化等方法解决含有非连续约束的优化问题；修晓青等在《用于电网削峰填谷的储能系统容量配置及经济性评估》中，研究了用于电网削峰填谷的储能系统容量配置及经济