混合储能系统关键技术及其应用——魏猛、尹靖元.docx

中国科学院电工研究所

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混合储能系统关键技术及其应用

汇报人：魏猛/尹靖元

单位：中国科学院电工研究所

研究部：柔性电力技术与装备研究部汇报时间：2024年11月02日

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研究背景及意义

目录CONTENTS

目录

CONTENTS

总结与展望

研究部介绍

研究背景及意义

ResearchBackgroundandSignificance

研究背景及意义典型应用场景总结与展望研究部介绍

■研究背景

随着能源问题以及环境问题的日益突出，我国制定了“双碳“目标，并明确提出了建设新型电力系

统，实现能源电力的转型升级。

新型电力系统的核心特征是新能源占据主导地位，成为主要的能源形式。为此，电力系统将面临诸

多机遇和挑战。

背

背景

能源问题

以新能源为主体

的新型电力系统

主要

双碳目标

实现路线

环境问题

系统安全能力的挑战

系统调节能力的挑战电价政策能力的挑战

电力治理能力的挑战

中圈科学院开展储能的应用研究是一种非常有前景的解决手段!

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开展储能的应用研究是一种非常有前景的解决手段!

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研究背景及意义典型应用场景

总结与展望

研究部介绍

■研究意义

单一类型储能性能及经济性较低

目前，储能为电力系统的变革提供了全新的思路和有效的技术方案，在发-输-配-用等各环节均具有重要作用，尤其在解决可再生能源的随机性、波动性问题上最具有应用前景。

然而，储能的配置成本、在解决电力系统相关问题时(如功率平抑、频率调节等)频繁且不规则的充/放电对其寿命的影响，严重降低了其性能及经济性。

解决方法：充分利用各类型储能构成混合储能系统。

题定功混合储能优势具有各类型储能的功率、能量响应的优点；提高电力系统的性能；延长储能的寿命和降低储能的成本；

题定功

混合储能优势

具有各类型储能的功率、能量响应的优点；提高电力系统的性能；

延长储能的寿命和降低储能的成本；提高经济效益等。

5

电网调

大

直不间即你

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研究背景及意义典型应用场景总结与展望研究部介绍

混合储能面临的问题■研究意义

混合储能面临的问题

但是，储能混合后其混合方式、拓扑结构、控制策略、经济性

等是制约其应用的主要方面。

其中，关键及难点主要集中在

两个方面：

●混合储能的容量配置；

●混合储能的能量管理策略

(energymanagementstrategy,EMS)。

110LV110kV400kV400kV

10k

·旋转备用

·电压支持

供电可靠性

·前峰填容供电可靠性

为此，针对高渗透率新能源电力系统中的3个典型场景，重点突破了以上两个关键技术点

功率波动平抑

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■研究意义——(1)针对高渗透率新能源下电力系统的二次调频响应能力不足的问题

混合储能参与AGC调频的关键问题：混合储能协调火电机组调频的能量管理策略

(EMS);

由于各国的规则不尽相同，因此需要研究与我国电力系统相适应的

由于各国的规则不尽相同，因此需要研究与我国电力系统相适应的混合储能参与AGC策

1陷问簸的提富系统的频率响应能力、经济性以及混合储能在电力系统辅助领域中的应用价

存在问题调节延迟、调节偏差和调节反向等问题

2研究思路

●HESS协调火电机组策略

●合理的HESS功率分配；

●增加调频收益。

目的

●提高调频性能延长储能寿命

●提高HESS的经济性

三者

目标统一、相互促进

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导致系统频率性能恶化引入HESS

机组磨损加剧；

难以满足调频需求；

●提高频率响应能力；

●增加调频收益；

●增加旋转备用等。

值

火电机组功

率响应能力

有限

■研究意义——(2)针对集中式新能源发电的并网功率波动问题

然而，混合储能的容量配置成本与平抑效果是相互矛盾的。关键问题之一：优化容量配置为了提高混合储能应用性能及经济性，研究相应的控制策略及容量配置方法，对新能源并

网发电、提升清洁能源的消纳水平具有重要意义。

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1问题的提出

新能源的随引起机性、间歇

性

2研究思路

运行策略与容量规划相互影响、相互制约

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造成被迫“弃风”、“弃

光”等