基于多类型储能的新型综合能源技术路线研究.pdfVIP

第21卷 第1期 2023年2月 Vol.21 No.1 Feb.2023 第1期 基于多类型储能的新型综合能源技术路线研究 贾承宇，王驰中，陈 衡，徐 钢，陈宏刚 （华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京 102206） 摘 要： 为实现对风能、太阳能等新能源的高效利用，构建清洁低碳的能源体系，研究多类型储能 的新型综合能源技术已成为迫切需要。本文通过总结包括电氢储能在内的各类新能源储能技术，并 从能量特性、时空特性、经济特性对多种储能进行特点分析，得出抽水蓄能和压缩空气储能具备大 规模运行的能力，氢能具有较大的发展潜力和应用前景，电池储能具有设备形态需求契合好的优 势，这4种储能方式具有一定的耦合潜力。最后，设计了2种多类型储能的综合能源系统，以供未来 研究参考。 关键词： 多类型储能；耦合潜力；综合能源系统；储能技术特性；技术路线 中图分类号：TM61 文献标识码：B 文章编号：2096-7691（2023）01-062-05 也更加苛刻，目前没有一种储能可以满足电力系统 0 引 言 在时间、空间和经济性上的所有要求。分析各类储 能源是一个国家的重要产业，在开发、利用和转 能的特性，对具备耦合条件的储能形式进行系统 换能源的过程中，改变能源结构，大力推广可再生能 集成，可以达到助力电力系统安全经济运行的目 ［4］ 源是目前全世界的一个重要发展趋势。我国《能源生 的 。因此，开展对多类型储能的综合能源系统的 产和消费革命战略（2016—2030）》和《中国2050：一 研究，为新能源高效消纳和综合能源系统优化配 个全面实现现代化国家的零碳图景》等报告着重对清 置提供重要参考。 洁能源以及储能进行了重要部署，坚持四个统筹，大 ［1］ 1 储能类型与发展 力发展清洁能源 。我国明确指出到2030年，在能源 消费结构中可再生能源的比例将达到25%，预计在 目前，国内对各类储能技术的重视程度和研发速 2060年实现碳中和时可再生能源比例达到85%以 度各不相同，2021年国内储能技术的发展状况可以 上。但是，由于稳定性不够和能源提供易间歇的缺点， 概括为4个层级，如图1所示。抽水蓄能的规模最大， 限制了新能源的大规模使用，导致新能源电力的真实 2021年我国抽水蓄能的新增装机量为8050MW，增 ［2］ 利用率降低，弃风弃光现象突出等问题 。 长速度较快，为第一层级。在第二层级中，锂离子电池 在风力、光伏电力比重日益增加的背景下，储能 发展尤为迅速，投运规模大幅提升，2021年新增装机 系统的作用便显现出来。储能可将电能与其他形式 容量为1843MW，压缩空气的新增装机容量占比为 能源进行时间和空间上的转移和转换，进而解决大 1.67%，液流电池的新增装机容量为23MW，铅蓄电 ［3］ ［5］ 规模使用新能源电力的弊端 。大力发展储能技 池的新增装机容量为1.7MW 。在第三层级中，钠离 术