赋能储能:现代配电网的转型与未来
Jun 21, 2024配电网是电力系统的最后一个环节,传统上负责分配电能。然而,随着分布式可再生能源的广泛并网、电动汽车等多元化负荷的出现以及电力市场的进步,配电网的运行模式正在发生深刻的变化。它正在从传统的端点分发网络演进为能够源-网格-负载-存储交互的现代分发网络。这种转变不仅体现在电力流向的变化,而且体现在电力流、信息流、业务流的融合。
分布式光伏发电的快速发展极大地改变了电力系统的传统运行模式。首先,随着分布式光伏普及率的提高,大量电能回馈电网,造成局部地区、低压线路甚至系统变电站主变的反向过载。其次,分布式光伏和充电站等可控负荷的发展改变了电力系统的负荷特性,增加了可再生能源发电的波动性、间歇性、随机性。这些变化显着加大了电网监管的难度。最后,分布式光伏、充电站、变频设备的广泛使用,对配电网的电能质量和安全稳定运行提出了更高的要求。
储能作为重要的监管资源,对配电网的调节和支撑发挥着关键作用。它是适应新形式的分销网络的主要组成部分。具体来说,储能在以下领域发挥着重要作用:
1. 工商业用户侧储能:利用调峰填谷功能。
2. 配电网节点分布式储能:在当地变电站和开关站整合储能。
3. 电网侧储能:在负荷中心变电站安装储能。
4. 新商业模式:探索微电网和光伏并网系统,促进分布式可再生能源高效就地消纳,减少对配电网的影响。
随着分布式可再生能源与充电站等可控负荷的融合,配电网内的调节需求激增,负荷的短期和长期波动性加大。储能凭借其灵活的调节能力,可以实现电源、电网、负载、存储之间的友好交互和高效运行。在供电能力紧张的地区,建设光储充一体化项目,可以保证充电站闲置时为储能系统充电,并在电动汽车充电时释放储存的能量来填补缺口。此外,随着电动汽车变得越来越普遍,它们可以通过车辆到电网(V2G)技术在配电网络中发挥监管作用。
储能系统具有毫秒级的快速响应能力,在配电网电压、频率下降时提供快速支撑,从而增强供电可靠性。此外,储能可以在电压源模式下运行并支持暂态稳定性,增强配电网的鲁棒性。
随着电力市场的不断发展以及市场和盈利机制的逐步建立,未来用户侧储能系统可以在合适的计量和调度条件下独立参与电力市场。他们还可以通过虚拟电厂提供调峰、调频、调压等辅助服务,从而支持配电网。
储能是实现配电网柔性化、智能化、数字化转型的关键技术。通过与大规模分布式可再生能源和充电站等可控负载集成,可以构建源-网-荷-储联动的配电网。这将有效促进可再生能源的消纳和资源的高效配置。这种一体化不仅提高了电力系统的整体效率和可靠性,也为优化未来能源结构、保障电力市场的健康发展奠定了坚实的基础。
总之,配电网正在从传统的配电角色转变为现代多功能电力系统枢纽。储能技术的应用将在这一变革中发挥不可或缺的作用,推动配电网走向更加智能、高效、可持续的未来。