电化学储能站设计关键技术研究调研报告.doc

电化学储能站设计关键技术研究 调研报告 目 录 4225_WPSOffice_Level1 1研究背景及意义 1 32047_WPSOffice_Level1 2国内外研究现状 2 22018_WPSOffice_Level1 2.1微电网研究现状 2 28325_WPSOffice_Level1 2.2储能技术研究现状 3 31833_WPSOffice_Level2 （1） 蓄电池储能 4 18837_WPSOffice_Level2 （2） 超级电容储能 4 18249_WPSOffice_Level1 3储能应用现状 5 1183_WPSOffice_Level1 4储能系统类型 6 13623_WPSOffice_Level1 （1）机械类储能 6 1492_WPSOffice_Level1 （2）电气类储能 6 22593_WPSOffice_Level1 （3）电化学储能 7 4576_WPSOffice_Level1 （4）化学类储能 7 6467_WPSOffice_Level1 （5）储热 7 20869_WPSOffice_Level1 5储能成本及效益分析 7 15337_WPSOffice_Level1 5.1储能系统成本分析 7 2034_WPSOffice_Level1 5.2储能系统效益分析 8 PAGE PAGE 3 1研究背景及意义 传统的大规模电网以集中式发电、远距离输电为特点，具有发电效率高、联网运行以降低备用容量、抗干扰能力强等优势，是目前世界上主流的供电系统。然而，在传统电网规模不断扩大的同时，这种单一供电模式的弊端也随之显现出来： (1)技术过于复杂，降低了系统的安全性和稳定性； (2)系统的建设、运行成本高，跟踪负荷变化的能力较差； (3)局部事故在电网系统内发生扩散将导致更大规模的停电事故； (4)由于远距离输电过程中的线路损耗，造成负荷端电压水平较低，对偏远地区供电质量较差。 与此同时，进入二十一世纪以后全球面临着严重的能源和环境危机，在可以预见的将来，传统化石能源将消耗殆尽。 为解决传统发电模式的弊端、应对能源枯竭危机的挑战，以风、光等可再生能源发电为主的分布式发电系统得到了快速的发展。与传统发电模式相比，分布式发电规模较小，因此建设灵活，可以直接向周围的负荷供电，减少了电网设备投资和输电过程中的线路损耗，并兼具能源利用率较高、清洁环保等优点。但是，分布式发电也存在一定的缺陷，由于风、光等发电技术受到环境的较大约束，会出现间歇性出力的问题，从而影响到电网的电能质量和安全；此外，大电网对于分布式发电也有诸多限制，如标准IEEEP1574规定，分布式发电系统在故障情况下要立即脱离大电网。 为了解决传统电网和分布式发电之间的矛盾，由此产生了微电网的概念。微电网包含了电源、储能系统、负荷和保护设备等多个部分，是有利于大力发展和应用分布式发电技术的有效形式，同时微电网的存在使得大电网不必直接面对不同种类的分布式电源，提高了电网的安全性。 储能系统是微电网重要组成部分，一方面可以通过充放电调节分布式发电和负荷用电之间的不平衡，保证微电网的正常稳定运行；另一方面，通过快速的充放电，针对风、光发电波动性较大的特点，对输出功率进行平抑，减少对电网的冲击。研究储能系统的配置问题，有利于合理科学的建设微电网，提高微电网运行可靠性及运行效益。 2国内外研究现状 2.1微电网研究现状 微电网是传统大电网和分布式发电系统之间的缓冲，既能减小分布式电源对大电网的冲击和影响，也能促进分布式发电的发展和利用，还可以提高系统的供电可靠性和电能质量。从大电网的角度来看，微电网是一个可以控制的有源负荷，通过储能系统的功率吞吐和控制技术来满足配电网的需求。从用电客户的角度来看，微电网因其灵活性可以满足不同的用电需求，从而提高供电可靠性。同时，微电网和大电网之间互相支撑，使之成为建设智能电网的重要环节。目前，国内外针对微电网技术都进行了大量的研究。 微电网的概念最早由美国的电力可靠性技术解决方案协会(ConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions,CERTS)提出，美国的电力可靠性技术解决方案协会(ConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions,CERTS)最早提出微电网的概念，微电网被定义成一个集电源、负荷和各种电力电子设备的独立系统，并直接接在用户侧。美国最早以实验室为平台上进行了微电网的搭设，之后在北美建立了首个示范工程—MadRiver，对微电网的建模、仿真和运行控制技术进行了研究和验证，在微电网领域的研究取得了具有突破性的进展。 除了美国之外，欧洲