多站合一背景下儲(chǔ)能電站發(fā)展與分析

儲(chǔ)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(chǔ)能電站第四部分.展望探討第一部分.“三型兩網(wǎng)”目錄頁(yè)CONTENTS

PAGE2019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)。u

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)u

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)“三型兩網(wǎng)”是一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的重要基礎(chǔ)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(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)。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內(nèi)涵樞紐型

平臺(tái)型

共享型堅(jiān)強(qiáng)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(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)全面連接公司業(yè)務(wù)全程在線客戶服務(wù)全新體驗(yàn)?zāi)茉瓷鷳B(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(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。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內(nèi)涵平臺(tái)型樞紐型共享型5“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)值開發(fā)成為培育核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要途徑。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內(nèi)涵平臺(tái)型樞紐型共享型6“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)公司要樹立開放、合作、共

贏的理念

，積極有序推進(jìn)投資和市場(chǎng)開放，

吸引更多社會(huì)資本和各類市場(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。第一部分三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略部署|戰(zhàn)略內(nèi)涵平臺(tái)型樞紐型共享型7第三部分.儲(chǔ)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(yè)CONTENTS

PAGE第二部分

“多站融合”建設(shè)|建設(shè)意義“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)的重要舉措綜合能源站9綜合能源系統(tǒng)土儲(chǔ)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(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、

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(chǎng)u負(fù)荷更加均衡u助力建立需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制u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)|建設(shè)意義u更加優(yōu)惠的綜合能源價(jià)格u更加可靠的電力保障u更高品質(zhì)的電能質(zhì)量u消費(fèi)綠色能源u一站式綜合能源服務(wù)“多站融合”建設(shè)促進(jìn)多重價(jià)值體現(xiàn)030201u土地綜合利用u綜合能效提高社會(huì)價(jià)值用戶價(jià)值電網(wǎng)價(jià)值11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

，滿足城市建設(shè)對(duì)能源、環(huán)境的綜合要求。12第二部分

“多站融合”建設(shè)|建設(shè)思路常規(guī)變電站升級(jí)為多合一能源站供電向綜合供能供電向綜合服務(wù)需求側(cè)向供給側(cè)a.新建變電站：資源最大化利用、經(jīng)濟(jì)效益最大化u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；u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u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；u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u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；u新建儲(chǔ)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(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。第二部分

“多站融合”建設(shè)|建設(shè)方式多合一能源站建設(shè)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(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。第二部分

“多站融合”建設(shè)|運(yùn)營(yíng)模式/

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02

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。對(duì)重要用戶和對(duì)供電可靠性有著較高要求的用戶，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)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)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。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)汽車租賃及儲(chǔ)能服務(wù)

，打

造新型共享經(jīng)濟(jì)。安裝儲(chǔ)能和無(wú)功補(bǔ)償?shù)妊b置

，為敏感用戶提供無(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。06011綜合能源服務(wù)與合同能源管理

\通過(guò)冷熱電三聯(lián)供滿足高峰負(fù)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(chǔ)能電站目錄頁(yè)CONTENTS

PAGE第四部分.展望探討輔助服務(wù)完善推動(dòng)儲(chǔ)能加速發(fā)展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)制完善打開儲(chǔ)能盈

利空間，有望推動(dòng)儲(chǔ)能加速發(fā)展。國(guó)網(wǎng)公司明確支持儲(chǔ)能發(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。行業(yè)文件出臺(tái)為儲(chǔ)能保駕護(hù)航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。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16?

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；穩(wěn)定的電壓和頻率。01

0402

050301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。05輔助服務(wù)領(lǐng)域?

二次調(diào)頻服務(wù)；?

電壓支持；第三部分

儲(chǔ)能電站的發(fā)展與應(yīng)用|功能定位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；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。03

?解決分布式電源出力的間歇性問(wèn)題；

為孤島微網(wǎng)提供?

調(diào)峰服務(wù)；?

提供備用容量。?作為黑啟動(dòng)電源。17l

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)l

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l

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)l

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…

……

…儲(chǔ)能電池集裝箱儲(chǔ)能電池集裝箱變壓器10kV/0.4kVPCS集裝箱低壓開關(guān)變壓器10kV/0.4kVPCS集裝箱低壓開關(guān)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)能單元測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)儲(chǔ)能單元測(cè)控保護(hù)系統(tǒng)電池組BMSPCSPCS-

…

…

L

-

…

…

L電池組電池組BMSBMSBMS儲(chǔ)

能

電

池組

單

元電池組

…BMSPCSPCS-

…

…

L

-

…

…

L儲(chǔ)

能

電

池組

單

元電池組儲(chǔ)

能

電

池組

單

元電池組

…BMS

…BMS

…BMS……18

儲(chǔ)

能

電

池組

單

元

儲(chǔ)

能

電

池組

單

元

儲(chǔ)

能

電

池組

單

元儲(chǔ)

能

電

池組

單

元儲(chǔ)

能

電

池組

單

元10kV母線中壓開關(guān)中壓開關(guān)電池組電池組…………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，

以儲(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。

AC10kV

配電網(wǎng)調(diào)度層

AC10kV

微網(wǎng)集中控制層

AC/DC

AC380V快速開關(guān)并網(wǎng)點(diǎn)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①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(chǔ)能站2儲(chǔ)能站1

+

-+

-DC400V光伏在高電壓等級(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。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

儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)頻

儲(chǔ)能參與削峰填谷20儲(chǔ)能站變電站在變