日常生活中，你是否也經(jīng)常遇到有關(guān)“充電寶”的問題？對于電力系統(tǒng)而言，儲能就好比“充電寶plus”，你對“充電寶”的要求也是電力工程師們對儲能系統(tǒng)的追求。

       “雙碳”目標下，儲能作為一種柔性電力調(diào)節(jié)資源，具有靈活的蓄供電能力和快速的響應(yīng)能力，適用于新能源功率波動平抑、提升電能質(zhì)量、參與調(diào)峰與調(diào)頻、保障重要負荷供電等多種應(yīng)用場景。

       據(jù)《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2021》數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，中國電化學(xué)儲能累計裝機規(guī)模僅3.27吉瓦，然而2021年7月國家發(fā)改委、國家能源局出臺的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出，到2025年新型儲能裝機規(guī)劃將超過30吉瓦。

       面對迅猛增長的裝機容量規(guī)劃，儲能怎么配置最合理經(jīng)濟？怎么才能延緩儲能電池的老化？

       你能從“浙”里了解一二👇

       01如何最優(yōu)配置儲能容量？

       在國家儲能政策刺激下，各行各界對于儲能的建設(shè)熱情被明顯激發(fā)，但也要看到，儲能成本是不容忽視。這個成本涉及到儲能容量的配置，如果容量大了成本吃不消，小了又不夠用，如何尋找到最優(yōu)解？

       要想解決這個問題，首先要了解儲能有哪些“用武之地”。

       儲能作為“充電寶plus”，可不是簡單的充電放電，它能夠與新能源發(fā)電協(xié)同出力，降低新能源出力的波動；也能夠通過削峰填谷降低用戶的電費支出，同時進行需求側(cè)響應(yīng)等多種進階功能；還能夠輔助火電機組執(zhí)行調(diào)峰、調(diào)頻功能。


       這些功能怎么用，才能用得最好？

       國網(wǎng)浙江電力研發(fā)了儲能價值評估與優(yōu)化配置系統(tǒng)，只要簡單的6招，就能把儲能的配置安排得明明白白，還能詳細分析儲能全壽命周期成本收益情況和壽命變化。


       以用戶側(cè)儲能建設(shè)項目為例：

       第一步｜儲能場景定位

       通過項目基本信息，精確定位儲能的應(yīng)用場景，是用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)還是電源側(cè)。

       第二步｜經(jīng)濟手段選擇

       通過選擇經(jīng)濟指標，明確項目投資方式，貸款還是全款，項目運行年限，還有貸款利率、貼現(xiàn)率等各種經(jīng)濟參數(shù)。

       第三步｜儲能功能組合

       以用戶側(cè)為例，可以采用“一電三用陣法”，分別布局削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)、需量管理功能。


       簡單來說，就是為了降低用戶的電費成本，主要利用儲能的削峰填谷能力，讓它在晚上用電低谷、電費較低的時間充電，在白天用電高峰、電費較高的時間放電。但在此基礎(chǔ)上，還可以利用儲能在特定時段參與需求側(cè)響應(yīng)，把多余的電賣給需要的用戶，既可充分利用電能，又能帶來一定收益。同時利用需量管理，降低用戶最大用電需量，減少用戶電費成本。

       第四步｜儲能參數(shù)確定

       在儲能場景定位清晰、經(jīng)濟手段明確，組合功能形成后，系統(tǒng)會給出儲能類型的推薦，例如鋰離子電池、鉛炭電池等類型，用戶可以根據(jù)實際修改或者更新儲能的技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)。

       第五步｜負荷參數(shù)輸入

       在確定儲能的參數(shù)后，還需要了解儲能應(yīng)用場景中的負荷、光伏、風(fēng)機等實際運行情況，才能進行進一步的詳細分析。

       第六步｜配置方案測算

       在所有信息和參數(shù)錄入后，系統(tǒng)會開展儲能全壽命周期的優(yōu)化計算，可以得到最佳的儲能安裝功率容量、現(xiàn)金流分析、儲能功能收益以及儲能更換信息。同時還將分析各類參數(shù)對于儲能配置方案的影響，告訴用戶哪些參數(shù)對儲能項目的配置和收益率影響最大，為用戶選擇最優(yōu)方案提供數(shù)據(jù)支撐。


       02怎么延長儲能電池的使用壽命？

       你有沒有這種經(jīng)歷，“充電寶”用久了感覺掉電越來越快，本來可以支撐2小時，結(jié)果半小時不到就沒電了。儲能電池也面臨類似的問題。要想解決掉電過快的問題，可以通過智慧能量管理系統(tǒng)對儲能電池進行精細化、智能化管控，具體有三招。

       首先需要判斷儲能電池的狀態(tài)，這塊電池是累了還是精神飽滿的。說起儲能電池的狀態(tài)，那可是一整個SOX家族，有SOC（荷電狀態(tài)，剩余電量比），SOE（能量狀態(tài)，剩余能量比），SOH（健康狀態(tài)，最大可用容量），SOP（功率狀態(tài)，最大充放電功率），簡直眼花繚亂，而且每個狀態(tài)的值根據(jù)電池使用情況還在動態(tài)變化。


       那么，該如何準確判斷儲能電池現(xiàn)在是什么狀態(tài)？

       第一招——

       狀態(tài)自適應(yīng)在線估計方法，將儲能電池放進數(shù)學(xué)次元中，用數(shù)學(xué)來描述電池模型，通過解密電池內(nèi)部的模型密碼，根據(jù)采集到的電池電壓、溫度運行數(shù)據(jù)，帶入模型計算，即可準確判斷當(dāng)前電池狀態(tài)。該方法經(jīng)過多次試驗，誤差均在5%以內(nèi)，能讓你對儲能電池的狀態(tài)做到心中有數(shù)。

       知道了電池狀態(tài)后，還需要了解儲能電池的壽命。儲能電池隨著使用次數(shù)的增加壽命就會縮短，這有可能是因為你在充放電的時候沒有照顧好儲能電池的脾氣。

       比如，同樣是充100度電，是直接短時間大功率充，還是長時間小功率充？因為每種電池都有自己最佳的充電軌跡，你如果沿著這條軌跡充電，那么電池發(fā)熱減少了，容量衰減也減少了，壽命也就增加了。


       那如何獲取這條關(guān)鍵的軌跡呢？

       第二招——

       儲能電池精細化充電控制方法，就如同掌握了儲能的“情緒”變化節(jié)奏，可以繪制出它的“情緒心電圖”，能耗比傳統(tǒng)單一充電方式降低4%以上，有效延緩衰老。

       一組儲能電池的充放電可能還好辦，但儲能電站往往有好幾個集裝箱的儲能電池。每次儲能電站參與輔助調(diào)頻支撐電網(wǎng)的時候，充放電指令就像坐上了過山車，儲能需要一會充電一會放電，每一塊電池都這么充放電，不出多久可能就老化了。這時就該第三招出手了，針對儲能電站的精細化功率分配秘方。先讓儲能電池們根據(jù)剩余容量、健康狀態(tài)等進行排序，依據(jù)排序結(jié)果分配功率需求給各個儲能電池，狀態(tài)好、能力強的先頂上，依次遞推進行功率響應(yīng)，效果表明可減少90%左右充放電切換次數(shù)，延長整個儲能電站的使用壽命。

       03使用效果如何？

       目前，這兩個系統(tǒng)已在浙江、新疆、湖南、江蘇、山西等儲能應(yīng)用大省得到了推廣應(yīng)用，有效解決了多場景復(fù)合應(yīng)用下儲能合理容量配置難和應(yīng)用潛力挖掘困難以及精細化調(diào)控缺乏等難題，有效保障了儲能高效運行，延長了儲能電池的使用壽命，有效提升了儲能電站的經(jīng)濟效益。

       在電網(wǎng)側(cè)，國網(wǎng)浙江電力在浙江長興縣雉城儲能電站應(yīng)用了項目的智慧能量管理系統(tǒng)，降低峰谷差約16兆瓦，滿功率響應(yīng)調(diào)節(jié)精度達到98.3%。通過儲能電站功率指令精細化分配，有效減少了儲能電站的充放電切換次數(shù)，提高了儲能電站各電池堆一致性均衡速度，提升了儲能電站的整體使用壽命。

       在用戶側(cè)，浙江雙創(chuàng)中心在綜合能源工程項目中應(yīng)用了儲能價值評估與優(yōu)化配置系統(tǒng)，部署了智慧能源管控系統(tǒng)，目前取得了良好的應(yīng)用效果。通過合理規(guī)劃儲能電站的配置，根據(jù)實際需求對儲能功能進行組合，實現(xiàn)削峰填谷轉(zhuǎn)移負荷近100萬千瓦時，結(jié)合需量管理功能實現(xiàn)收益約79.75萬，有效提升儲能的復(fù)合應(yīng)用效能，在提高用戶電能質(zhì)量的同時，最大程度降低供電成本。此外，該項目還合理優(yōu)化了儲能電池的動作頻率和放電深度，有效降低儲能的動作損耗，實現(xiàn)儲能容量衰減每年延緩2%，延長了儲能的電池使用壽命。

       后續(xù)，國網(wǎng)浙江電力將進一步圍繞多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)，聚焦新型儲能關(guān)鍵技術(shù)，加大科技創(chuàng)新力度，集中力量開展儲能電站規(guī)劃-調(diào)控-維護全過程技術(shù)創(chuàng)新，同時加快多應(yīng)用場景下多形態(tài)儲能及混合儲能的規(guī)劃與全壽命周期模擬系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備自主研發(fā)，推動儲能電站健康狀態(tài)評估與智能管控平臺、多應(yīng)用場景下多形態(tài)儲能及混合儲能的規(guī)劃與全壽命周期模擬系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。