多站合一背景下儲能電站發(fā)展與分析

儲能電站發(fā)展與分析背景下第二部分.“多站融合”第三部分.儲能電站第四部分.展望探討第一部分.“三型兩網(wǎng)”目錄頁CONTENTS

PAGE2019年

，

國家電網(wǎng)公司提出打造“三型兩網(wǎng)”企業(yè)的戰(zhàn)略目標。u

三型：樞紐型企業(yè)(保障能源安全、促進能源生產和消費革命、

引領能源行業(yè)轉型發(fā)展)

，平臺型企業(yè)

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

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)u

兩網(wǎng)：承載電力流的堅強智能電網(wǎng)與承載數(shù)據(jù)流的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

，構成能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”是一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的重要基礎第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略提出打造三型兩網(wǎng)企業(yè)3“三型兩網(wǎng)”是一個有機整體，“兩網(wǎng)”是手段，“三型”是目標，兩者是手段與目標的

關系，通過建設“兩網(wǎng)”實現(xiàn)向“三型”企業(yè)轉化，從而打造世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內涵樞紐型

平臺型

共享型堅強智能電網(wǎng)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)狀態(tài)全自感知運營數(shù)據(jù)全面連接公司業(yè)務全程在線客戶服務全新體驗能源生態(tài)開放共享世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)4“樞紐型”體現(xiàn)產業(yè)屬性：

電網(wǎng)公司是貫通發(fā)

電側與需求側的中樞

，是能源電力行業(yè)中能量流、

信息流匯集最為密集的地方

，建設運營好“兩網(wǎng)”能夠為發(fā)電側出力的遠距離傳輸、大規(guī)模新能源并網(wǎng)以及需求側用戶安全用電、綜合能效提高提供有

效支撐

，在保障能源安全、促進能源生產和消費革

命、

引領能源行業(yè)轉型發(fā)展方面的價值作用。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內涵平臺型樞紐型共享型5“平臺型

”體現(xiàn)網(wǎng)絡屬性：未來的國家電網(wǎng)是

具有全球競爭力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)

，將以“堅強智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”為支撐

，

匯聚各類資源

，促進供需對接、要素重組、

融通創(chuàng)

新

，打造能源配置平臺、綜合服務平臺和新業(yè)務、

新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展平臺

，使平臺價值開發(fā)成為培育核心競爭優(yōu)勢的重要途徑。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內涵平臺型樞紐型共享型6“共享型

”體現(xiàn)社會屬性：

隨著“三大改革

”

的不斷深化

，要求電網(wǎng)公司要樹立開放、合作、共

贏的理念

，積極有序推進投資和市場開放，

吸引更多社會資本和各類市場主體參與電力市場、能源互聯(lián)網(wǎng)建設和價值挖掘

，通過帶動智能電網(wǎng)和電力物

聯(lián)網(wǎng)產業(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

，與全社會共

享發(fā)展成果。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內涵平臺型樞紐型共享型7第三部分.儲能電站第四部分.展望探討第二部分.“多站融合”第一部分.“三型兩網(wǎng)”目錄頁CONTENTS

PAGE第二部分

“多站融合”建設|建設意義“多站融合”建設是實現(xiàn)“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標的重要舉措綜合能源站9綜合能源系統(tǒng)土儲能系統(tǒng)通信站/數(shù)據(jù)中心充電站金木火水變電站10加快進行“多站融合”建設

，積極統(tǒng)籌變電站、儲能站、數(shù)據(jù)中心、

電動汽車充電站等多方面的優(yōu)勢資源，促進能源供給、配送、服務等多方融合

，實現(xiàn)社會、用戶、

電網(wǎng)等多方共贏。u投資優(yōu)化u電網(wǎng)更加可靠u電網(wǎng)更加智能u更深度、

更廣泛參與電力市場u負荷更加均衡u助力建立需求側響應機制u推動電網(wǎng)向綜合能源服務商轉型第二部分

“多站融合”建設|建設意義u更加優(yōu)惠的綜合能源價格u更加可靠的電力保障u更高品質的電能質量u消費綠色能源u一站式綜合能源服務“多站融合”建設促進多重價值體現(xiàn)030201u土地綜合利用u綜合能效提高社會價值用戶價值電網(wǎng)價值11變電站是電網(wǎng)樞紐節(jié)點

，創(chuàng)新變電站和能源站建設模式

，重點實現(xiàn)變電站、儲能站、數(shù)據(jù)中心、

電

動汽車充電站、光伏新能源集成融合與友好互動

，實現(xiàn)能源流、數(shù)據(jù)流、業(yè)務流合一

，提升電網(wǎng)綜合

效率效益

，滿足城市建設對能源、環(huán)境的綜合要求。12第二部分

“多站融合”建設|建設思路常規(guī)變電站升級為多合一能源站供電向綜合供能供電向綜合服務需求側向供給側a.新建變電站：資源最大化利用、經(jīng)濟效益最大化u采用模塊化、集約化設計

，節(jié)省變電站土地資源

，實現(xiàn)資源最大化利用；u新建儲能站、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備利用率u儲能配置盡量降低主變負載率

，提高供電可靠性和設備利用率；u新建儲能站、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u儲能站、數(shù)據(jù)中心、通信基站、充電站和站內直流微網(wǎng)按需配置；u新建儲能站、光伏、充電站、數(shù)據(jù)中心和直流微網(wǎng)等。13依照不同類型變電站的特點

，采用不同方式建設儲能站和數(shù)據(jù)中心

，并根據(jù)實際情況融入微電網(wǎng)、充電樁、

5G基站等設施。第二部分

“多站融合”建設|建設方式多合一能源站建設方式：多合一能源站建成后

，可為附近區(qū)域提供多種業(yè)務及服務

，包含：綜合能源服務與合同能源管理、

電力輔助服務、充電服務、

電力現(xiàn)貨和碳交易、高品質電能質量服務、高可靠性供電服務等。第二部分

“多站融合”建設|運營模式/

電力輔助服務市場充分利用綜合能源站的儲能

、分布式02

電源和需求側管理能力

，

參與調峰、黑啟動等服務補償

，作為獨立輔助服務提供者參與交易并獲取收益。對重要用戶和對供電可靠性有著較高要求的用戶，在大電網(wǎng)故障時能確保可靠的電力供應，

獲取高可靠性電價收益。高品質電能質量服務利用排放余熱制冷

，通過冰蓄冷在谷、

平時制冰

，峰、平時供冷。高可靠性供電服務通過分布式光伏促進非化石能源消納、減少碳排放

，通

過冷熱電聯(lián)供提高綜合能效

，通過儲能調節(jié)

，相應配額

可進入碳交易市場進行交易

，獲取減碳運營收益。充電服務市場綜合常規(guī)充電、快充、慢充等方式，

提供電動汽車租賃及儲能服務

，打

造新型共享經(jīng)濟。安裝儲能和無功補償?shù)妊b置

，為敏感用戶提供無

功補償、諧波補償、電壓暫降抑制等服務

，獲取高品質電能質量增值服務收益。06011綜合能源服務與合同能源管理

\通過冷熱電三聯(lián)供滿足高峰負荷用電、

電力現(xiàn)貨和碳交易》03

140405第一部分.“三型兩網(wǎng)”第二部分.“多站融合”第三部分.儲能電站目錄頁CONTENTS

PAGE第四部分.展望探討輔助服務完善推動儲能加速發(fā)展2017年11月，能源局出臺《完善電力輔助服務補償（市場）機制工作方案》

，推動輔助服務機制完善，提出鼓勵儲能設備、

需求側資源參與提供電力輔助服務，允許第三方參與提供電力輔助服務。儲能調峰調頻優(yōu)勢突出，輔助服務機制完善打開儲能盈

利空間，有望推動儲能加速發(fā)展。國網(wǎng)公司明確支持儲能發(fā)展2019年2月18日，國家電網(wǎng)公司辦公廳印發(fā)《關于促進電化學儲能健康有序發(fā)展的指導意見》

，意見明確了國家電網(wǎng)公司對

儲能的支持和發(fā)展的思路。行業(yè)文件出臺為儲能保駕護航2017年9月，五部委聯(lián)合印發(fā)《關于促進儲能技術與產業(yè)發(fā)展指導意見》

，是儲能行業(yè)首次出臺的系統(tǒng)性文件,明確了儲能在

我國能源產業(yè)中的戰(zhàn)略定位，從技術創(chuàng)新、應用示范、市場發(fā)展、行業(yè)管理等方面對我國儲能產業(yè)發(fā)展進行了明確部署。第三部分

儲能電站的發(fā)展與應用|政策支持?《

“十三五”規(guī)劃綱要》?能源生產和消費革命戰(zhàn)略(2016~2030)?

中國制造2025?關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見?關于進一步深化電力體制改革的若干意見?關于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導意見?配電網(wǎng)建設改造行動計劃(2015~2020)?關于加快配電網(wǎng)建設改造的指導意見儲能納入國家級規(guī)劃16?

配用電領域?參與需求側響應；改善電能質量；?

作為備用電源，

提高用戶供電可靠性；延緩電網(wǎng)建設，

降低變配電變壓器擴容費用；穩(wěn)定的電壓和頻率。01

0402

050301發(fā)電領域?

提高火電機組效率，減少碳排放，延長機組壽命，

降低維護費用和設備更換費用；?取代或延緩新建機組。05輔助服務領域?

二次調頻服務；?

電壓支持；第三部分

儲能電站的發(fā)展與應用|功能定位02輸電領域?延緩電網(wǎng)升級建設；?緩解輸電線路阻塞；?

降低網(wǎng)絡損耗；?

無功支持；04可再生能源發(fā)電并網(wǎng)領域?

平抑可再生能源發(fā)電出力波動，跟

蹤計劃出力，避免棄風、棄光；?減少其他電源的調峰壓力；?減少備用電源預留量。03

?解決分布式電源出力的間歇性問題；

為孤島微網(wǎng)提供?

調峰服務；?

提供備用容量。?作為黑啟動電源。17l

儲能電池成組?電池組、電池組監(jiān)測裝置、電池管理系統(tǒng)l

雙向儲能變流系統(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l

智能測量控制與保護系統(tǒng)?聯(lián)絡線功率控制、頻率調節(jié)、電壓調節(jié)、功率平滑控制、頻率電壓緊急控制、運行模式切換、離網(wǎng)監(jiān)測

及穩(wěn)定控制、并網(wǎng)保護l

能量管理系統(tǒng)?管理儲能系統(tǒng)的工作及應用模式，管理系統(tǒng)內的能量分配第三部分

儲能電站的發(fā)展與應用|系統(tǒng)框架及組成…

……

…儲能電池集裝箱儲能電池集裝箱變壓器10kV/0.4kVPCS集裝箱低壓開關變壓器10kV/0.4kVPCS集裝箱低壓開關儲能監(jiān)控系統(tǒng)（集成能量管理系統(tǒng)EMS）調度控制中心儲能單元測控保護系統(tǒng)儲能單元測控保護系統(tǒng)電池組BMSPCSPCS-

…

…

L

-

…

…

L電池組電池組BMSBMSBMS儲

能

電

池組

單

元電池組

…BMSPCSPCS-

…

…

L

-

…

…

L儲

能

電

池組

單

元電池組儲

能

電

池組

單

元電池組

…BMS

…BMS

…BMS……18

儲

能

電

池組

單

元

儲

能

電

池組

單

元

儲

能

電

池組

單

元儲

能

電

池組

單

元儲

能

電

池組

單

元10kV母線中壓開關中壓開關電池組電池組…………構建多合一站內交直流微電網(wǎng)

，統(tǒng)籌多合一站其他能源和負載，

以直流微網(wǎng)400V饋線作為數(shù)據(jù)中心的主供電源，

以儲能電站、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。

同時接入變電站光伏、

直流充電樁

，促進多站融合。微網(wǎng)控制系統(tǒng)接受配網(wǎng)調度指令，

中央控制器負責協(xié)調微網(wǎng)可靠供電。

AC10kV

配電網(wǎng)調度層

AC10kV

微網(wǎng)集中控制層

AC/DC

AC380V快速開關并網(wǎng)點第三部分

儲能電站的發(fā)展與應用

|典型應用場景①基于儲能構建多合一站內交直流微網(wǎng)，保障數(shù)據(jù)中心可靠供電交直流混合微網(wǎng)

變電站就地控制層AC/DCAC/DC19直流充電樁交流充電樁DC/DCDC/DCDC/DCDC/DC數(shù)據(jù)中心儲能站2儲能站1

+

-+

-DC400V光伏在高電壓等級變電站處構建集成變電站、大規(guī)模儲能及數(shù)據(jù)中心的三合一站

，能夠充分發(fā)揮大規(guī)模儲能對

電網(wǎng)的削峰填谷以及對電壓頻率的優(yōu)化調節(jié)作用；數(shù)據(jù)中心可為變電站數(shù)據(jù)存儲提供充足空間

，并為儲能電站

的運行控制提供算力保障。第三部分

儲能電站的發(fā)展與應用

|典型應用場景②儲能參與電網(wǎng)削峰填谷，優(yōu)化電網(wǎng)電壓頻率

儲能參與電網(wǎng)調頻

儲能參與削峰填谷20儲能站變電站在變