多站合一儲(chǔ)能電站發(fā)展與應(yīng)用

第一部分.“三型兩網(wǎng)”第二部分.

“多站融合”目錄頁(yè)CONTENTSPAGE第三部分.第四部分.儲(chǔ)能電站展望探討

3“三型兩網(wǎng)”

是一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的重要基礎(chǔ)2019年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出打造“三型兩網(wǎng)”企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。三型：樞紐型企業(yè)

(保障能源安全、促進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、引領(lǐng)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展)，平臺(tái)型企業(yè)

(打造能源配置平臺(tái)、綜合服務(wù)平臺(tái)和新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)、新模式培育發(fā)展平臺(tái))，

共享型企業(yè)

(打造共建共治共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈)兩網(wǎng)：承載電力流的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與承載數(shù)據(jù)流的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)第一部分 三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|

戰(zhàn)略提出打造三型兩網(wǎng)企業(yè)

4第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署

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戰(zhàn)略?xún)?nèi)涵電網(wǎng)狀態(tài)全自感知運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)全面連接公司業(yè)務(wù)全程在線客戶(hù)服務(wù)全新體驗(yàn)?zāi)茉瓷鷳B(tài)開(kāi)放共享堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)樞紐型平臺(tái)型共享型世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)“三型兩網(wǎng)”是一個(gè)有機(jī)整體，“兩網(wǎng)”是手段，“三型”是目標(biāo)，兩者是手段與目標(biāo)的關(guān)系，通過(guò)建設(shè)“兩網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)向“三型”企業(yè)轉(zhuǎn)化，從而打造世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。

5第一部分“樞紐型”體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)屬性：電網(wǎng)公司是貫通發(fā)電側(cè)與需求側(cè)的中樞，是能源電力行業(yè)中能量流、信息流匯集最為密集的地方，建設(shè)運(yùn)營(yíng)好“兩網(wǎng)”能夠?yàn)榘l(fā)電側(cè)出力的遠(yuǎn)距離傳輸、大規(guī)模新能源并網(wǎng)以及需求側(cè)用戶(hù)安全用電、綜合能效提高提供有效支撐，在保障能源安全、促進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、引領(lǐng)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展方面的價(jià)值作用。樞紐型平臺(tái)型共享型三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署

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戰(zhàn)略?xún)?nèi)涵

6第一部分“平臺(tái)型”體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)屬性：未來(lái)的國(guó)家電網(wǎng)是具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，將以“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”為支撐，匯聚各類(lèi)資源，促進(jìn)供需對(duì)接、要素重組、融通創(chuàng)新，打造能源配置平臺(tái)、綜合服務(wù)平臺(tái)和新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展平臺(tái)，使平臺(tái)價(jià)值開(kāi)發(fā)成為培育核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要途徑。樞紐型平臺(tái)型共享型三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署

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戰(zhàn)略?xún)?nèi)涵

7第一部分“共享型”體現(xiàn)社會(huì)屬性：隨著“三大改革”的不斷深化，要求電網(wǎng)公司要樹(shù)立開(kāi)放、合作、共贏的理念，積極有序推進(jìn)投資和市場(chǎng)開(kāi)放，吸引更多社會(huì)資本和各類(lèi)市場(chǎng)主體參與電力市場(chǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和價(jià)值挖掘，通過(guò)帶動(dòng)智能電網(wǎng)和電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展，打造共建共治共贏的能源電力生態(tài)圈和能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，與全社會(huì)共享發(fā)展成果。樞紐型平臺(tái)型共享型三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署

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戰(zhàn)略?xún)?nèi)涵

第一部分.“三型兩網(wǎng)”第二部分.

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9“多站融合”建設(shè)是實(shí)現(xiàn)“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要舉措第二部分 “多站融合”建設(shè)

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建設(shè)意義綜合能源站

10金木土水火儲(chǔ)能系統(tǒng)充電站通信站/數(shù)據(jù)中心綜合能源系統(tǒng)變電站

11010203土地綜合利用綜合能效提高“多站融合”建設(shè)促進(jìn)多重價(jià)值體現(xiàn)加快進(jìn)行“多站融合”建設(shè)，積極統(tǒng)籌變電站、儲(chǔ)能站、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車(chē)充電站等多方面的優(yōu)勢(shì)資源，促進(jìn)能源供給、配送、服務(wù)等多方融合，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、用戶(hù)、電網(wǎng)等多方共贏。社會(huì)價(jià)值 用戶(hù)價(jià)值 電網(wǎng)價(jià)值更加優(yōu)惠的綜合能源價(jià)格更加可靠的電力保障更高品質(zhì)的電能質(zhì)量消費(fèi)綠色能源一站式綜合能源服務(wù)投資優(yōu)化電網(wǎng)更加可靠電網(wǎng)更加智能更深度、更廣泛參與電力市場(chǎng)負(fù)荷更加均衡助力建立需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制推動(dòng)電網(wǎng)向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型第二部分 “多站融合”建設(shè)

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建設(shè)意義

12供電向綜合服務(wù)需求側(cè)向供給側(cè)常規(guī)變電站升級(jí)為多合一能源站變電站是電網(wǎng)樞紐節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)新變電站和能源站建設(shè)模式，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)變電站、儲(chǔ)能站、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車(chē)充電站、光伏新能源集成融合與友好互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能源流、數(shù)據(jù)流、業(yè)務(wù)流合一，提升電網(wǎng)綜合效率效益，滿(mǎn)足城市建設(shè)對(duì)能源、環(huán)境的綜合要求

。供電向綜合供能第二部分 “多站融合”建設(shè)

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建設(shè)思路

13第二部分“多站融合”建設(shè)

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建設(shè)方式a.

新建變電站：資源最大化利用、經(jīng)濟(jì)效益最大化采用模塊化、集約化設(shè)計(jì)，節(jié)省變電站土地資源，實(shí)現(xiàn)資源最大化利用；新建儲(chǔ)能站、光伏、充電站、數(shù)據(jù)中心和直流微網(wǎng)等。b.

改造變電站：提高供電可靠性和設(shè)備利用率儲(chǔ)能配置盡量降低主變負(fù)載率，提高供電可靠性和設(shè)備利用率；新建儲(chǔ)能站、光伏、充電站、數(shù)據(jù)中心和直流微網(wǎng)等。c.

常規(guī)變電站：增量資源利用和優(yōu)化儲(chǔ)能站、數(shù)據(jù)中心、通信基站、充電站和站內(nèi)直流微網(wǎng)按需配置；新建儲(chǔ)能站、光伏、充電站、數(shù)據(jù)中心和直流微網(wǎng)等。多合一能源站建設(shè)方式：依照不同類(lèi)型變電站的特點(diǎn)，采用不同方式建設(shè)儲(chǔ)能站和數(shù)據(jù)中心，并根據(jù)實(shí)際情況融入微電網(wǎng)、充電樁、5G基站等設(shè)施。

14第二部分0201103050604綜合能源服務(wù)與合同能源管理通過(guò)冷熱電三聯(lián)供滿(mǎn)足高峰負(fù)荷用電、利用排放余熱制冷，通過(guò)冰蓄冷在谷、平時(shí)制冰，峰、平時(shí)供冷。高可靠性供電服務(wù)對(duì)重要用戶(hù)和對(duì)供電可靠性有著較高要求的用戶(hù)，在大電網(wǎng)故障時(shí)能確?？煽康碾娏?yīng)，獲取高可靠性電價(jià)收益。高品質(zhì)電能質(zhì)量服務(wù)安裝儲(chǔ)能和無(wú)功補(bǔ)償?shù)妊b置，為敏感用戶(hù)提供無(wú)功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償、電壓暫降抑制等服務(wù)，獲取高品質(zhì)電能質(zhì)量增值服務(wù)收益。電力輔助服務(wù)市場(chǎng)充分利用綜合能源站的儲(chǔ)能、分布式電源和需求側(cè)管理能力，參與調(diào)峰、黑啟動(dòng)等服務(wù)補(bǔ)償，作為獨(dú)立輔助服務(wù)提供者參與交易并獲取收益。充電服務(wù)市場(chǎng)綜合常規(guī)充電、快充、慢充等方式，提供電動(dòng)汽車(chē)租賃及儲(chǔ)能服務(wù)，打造新型共享經(jīng)濟(jì)。

電力現(xiàn)貨和碳交易通過(guò)分布式光伏促進(jìn)非化石能源消納、減少碳排放，通過(guò)冷熱電聯(lián)供提高綜合能效，通過(guò)儲(chǔ)能調(diào)節(jié)，相應(yīng)配額可進(jìn)入碳交易市場(chǎng)進(jìn)行交易，獲取減碳運(yùn)營(yíng)收益?！岸嗾救诤稀苯ㄔO(shè)

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運(yùn)營(yíng)模式多合一能源站建成后，可為附近區(qū)域提供多種業(yè)務(wù)及服務(wù)，包含：綜合能源服務(wù)與合同能源管理、電力輔助服務(wù)、充電服務(wù)、電力現(xiàn)貨和碳交易、高品質(zhì)電能質(zhì)量服務(wù)、高可靠性供電服務(wù)等。

目錄頁(yè)CONTENTSPAGE第一部分.“三型兩網(wǎng)”第二部分.

“多站融合”第三部分. 儲(chǔ)能電站第四部分. 展望探討

第三部分儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|

政策支持《“十三五”規(guī)劃綱要》能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016~2030)中國(guó)制造2025關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015~2020)關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見(jiàn)儲(chǔ)能納入國(guó)家級(jí)規(guī)劃2017年9月，五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》，是儲(chǔ)能行業(yè)首次出臺(tái)的系統(tǒng)性文件,明確了儲(chǔ)能在我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)中的戰(zhàn)略定位，從技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用示范、市場(chǎng)發(fā)展、行業(yè)管理等方面對(duì)我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了明確部署。2017年11月，能源局出臺(tái)《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償（市場(chǎng)）機(jī)制工作方案》，推動(dòng)輔助服務(wù)機(jī)制完善，提出鼓勵(lì)儲(chǔ)能設(shè)備、需求側(cè)資源參與提供電力輔助服務(wù)，允許第三方參與提供電力輔助服務(wù)。儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻優(yōu)勢(shì)突出，輔助服務(wù)機(jī)制完善打開(kāi)儲(chǔ)能盈利空間，有望推動(dòng)儲(chǔ)能加速發(fā)展。行業(yè)文件出臺(tái)為儲(chǔ)能保駕護(hù)航輔助服務(wù)完善推動(dòng)儲(chǔ)能加速發(fā)展2019年2月18日，國(guó)家電網(wǎng)公司辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，意見(jiàn)明確了國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)儲(chǔ)能的支持和發(fā)展的思路。16國(guó)網(wǎng)公司明確支持儲(chǔ)能發(fā)展

17第三部分 儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|

功能定位030501 040201發(fā)電領(lǐng)域提高火電機(jī)組效率，減少碳排放，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，降低維護(hù)費(fèi)用和設(shè)備更換費(fèi)用；取代或延緩新建機(jī)組。04

可再生能源發(fā)電并網(wǎng)領(lǐng)域平抑可再生能源發(fā)電出力波動(dòng)，跟蹤計(jì)劃出力，避免棄風(fēng)、棄光；減少其他電源的調(diào)峰壓力；減少備用電源預(yù)留量。02

輸電領(lǐng)域延緩電網(wǎng)升級(jí)建設(shè)；緩解輸電線路阻塞；降低網(wǎng)絡(luò)損耗；無(wú)功支持；作為黑啟動(dòng)電源。03

配用電領(lǐng)域參與需求側(cè)響應(yīng)；改善電能質(zhì)量；作為備用電源，提高用戶(hù)供電可靠性；延緩電網(wǎng)建設(shè)，降低變配電變壓器擴(kuò)容費(fèi)用；解決分布式電源出力的間歇性問(wèn)題；為孤島微網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓和頻率。05

輔助服務(wù)領(lǐng)域二次調(diào)頻服務(wù)；電壓支持；調(diào)峰服務(wù)；提供備用容量。

第三部分儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|

系統(tǒng)框架及組成…BMS電池組…BMS電池組

儲(chǔ)

儲(chǔ)能 能

電

電

池

…

…

池

組

組單 單元 元…BMS電池組…BMS電池組

儲(chǔ)

儲(chǔ)

能

能

電

電

池

…

…

池

組

組單 單元 元PCSPCS…

……

…低壓開(kāi)關(guān)中壓開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能電池集裝箱變壓器10kV/0.4kVPCS集裝箱儲(chǔ)

能單元測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)…BMS電池組…BMS電池組

儲(chǔ)

儲(chǔ)

能

能

電

電

池

…

…

池

組

組單 單元 元…BMS電池組…BMS電池組

儲(chǔ)

儲(chǔ)

能

能

電

電

池

…

…

池

組

組單 單元 元PCSPCS…

……

…低壓開(kāi)關(guān)

中壓開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能電池集裝箱變壓器10kV/0.4kVPCS集裝箱

儲(chǔ)能單元測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)…

…10kV母線儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)

（集成能量管理系統(tǒng)EMS）調(diào)度控制中心儲(chǔ)能電池成組電池組、電池組監(jiān)測(cè)裝置、電池管理系統(tǒng)雙向儲(chǔ)能變流系統(tǒng)（PCS）多種控制模式：PQ控制模式、VF控制模式、下垂控制模式、VSG模式智能測(cè)量控制與保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線功率控制、頻率調(diào)節(jié)、電壓調(diào)節(jié)、功率平滑控制、頻率電壓緊急控制、運(yùn)行模式切換、離網(wǎng)監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定控制、并網(wǎng)保護(hù)能量管理系統(tǒng)管理儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作及應(yīng)用模式，管理系統(tǒng)內(nèi)的能量分配18

19第三部分儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|

典型應(yīng)用場(chǎng)景光伏交直流混合微網(wǎng)變電站直流充電樁儲(chǔ)能站1DC400VAC/DCAC10kVAC380V數(shù)據(jù)中心并網(wǎng)點(diǎn)快速開(kāi)關(guān)

+

－AC10kV配電網(wǎng)調(diào)度層微網(wǎng)集中控制層就地控制層DC/DCDC/DCDC/DCAC/DC

+

－儲(chǔ)能站2

交流充電樁DC/DCAC/DC①

基于儲(chǔ)能構(gòu)建多合一站內(nèi)交直流微網(wǎng)，保障數(shù)據(jù)中心可靠供電構(gòu)建多合一站內(nèi)交直流微電網(wǎng)，統(tǒng)籌多合一站其他能源和負(fù)載，以直流微網(wǎng)400V饋線作為數(shù)據(jù)中心的主供電源，以?xún)?chǔ)能電站、變電站交流饋線作為備用電源，一供兩備確保數(shù)據(jù)中心的可靠供電。同時(shí)接入變電站光伏、直流充電樁，促進(jìn)多站融合。微網(wǎng)控制系統(tǒng)接受配網(wǎng)調(diào)度指令，中央控制器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)微網(wǎng)可靠供電。

第三部分 儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|

典型應(yīng)用場(chǎng)景②

儲(chǔ)能參與電網(wǎng)削峰填谷，優(yōu)化電網(wǎng)電壓頻率在高電壓等級(jí)變電站處構(gòu)建集成變電站、大規(guī)模儲(chǔ)能及數(shù)據(jù)中心的三合一站，能夠充分發(fā)揮大規(guī)模儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷以及對(duì)電壓頻率的優(yōu)化調(diào)節(jié)作用；數(shù)據(jù)中心可為變電站數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供充足空間，并為儲(chǔ)能電站的運(yùn)行控制提供算力保障。儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)頻儲(chǔ)能參與削峰填谷20

21第三部分 儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|

典型應(yīng)用場(chǎng)景③

儲(chǔ)能為大規(guī)模電動(dòng)汽車(chē)充電提供保障在變電站附近建設(shè)大規(guī)模電動(dòng)汽車(chē)充電場(chǎng)站，并配置儲(chǔ)能電站作為充電站的后備電源，保證電動(dòng)汽車(chē)充電站的可靠供電。當(dāng)充電站內(nèi)產(chǎn)生大規(guī)模、高密度的電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷時(shí)，儲(chǔ)能電站可快速響應(yīng)放電，可有效避免/緩解尖峰負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的沖擊。儲(chǔ)能站變電站電動(dòng)汽車(chē)充電站

目