湖南新型储能应用与展望2023

STAT 国网湖南省电力公司 湖南新型储能应用与展望 国网湖南经研院 2023年9月电力建设 01为什么要发展储能 目录 CONTENTS 02储能发展现状 03储能参与市场情况 04配网侧储能典型应用 05储能发展展望电力建设 国家电网 STATEGRID Part1为什么要发展储能 电力建设 为什么要发展储能 国家电网 STATEGRID 湖南电力系统特点 次能源芝，常规调节性支撑保障电源不足 发电侧（电源）随看新能源装机规模的增加，非调节性电源占比不断提高 电网侧（电网）用户侧（负荷） 电源远离负荷中心，需要坚强电网，电网投资刚性需求高 工商业负荷占比较全国平均水平低15%居民负荷占比超20%，峰谷差率全国第： 湖南电力系统源网荷三侧对调节能力的需求都极 为强烈·电力建设 为什么要发展储能 国家电网 STATEGRID 湖南发展储能的原因 电源结构变化 新型电力系统的构建，进一步改变了电源结构，新能源这类非调节 性电源的占比不断提升，实现发用实时平衡难度大。 电网建设成本高 湖南电网一次能源的遗之、用电结构的现状以及发用两张网的特性 推高电网建设成本，运行效率较低，降低用能成本难度大 电力建设 为什么要发展储能 国家电网 STATEGRID 湖南发展储能优势 国家电网 STATEGRID 国网湖南省电力有限公司 全国首批 全国首家储能集控云平台 拥有新型储能全场景参与电力系统全过 程全电磁仿真平台 调试 规划要求省内储能项目均接入基于柔性互联智能融合的多类型储能协调互动平台 电网侧电池储能示新能源规模化电池储能应用技术湖南省工程研 研究 设计 范工程建设单位+ 究中心 省内高新技术企业、知名高校、研究院 所在国家级、省部级科技创新项目上累 计获得上亿元支持，在新型储能标准、 进 储能租赁发明专利、研究论文等方面更是突飞猛 生产试验商业模式电力建设 为什么要发展储能 国家电网 STATEGRID 湖南储能发展需求迫切 储能既可以提供调节能力又可实现需求响应，双倍助力发用实时平衡 电电 储能优化布局可以改善发用两张网的特性，提高电网运行效率，降低建设成本，提高电网效率，灵活特性助力用能高效 一把钥匙开两把锁，储能发展需求十分紧迫 ·电力建设 国家电网 STATEGRID Part2储能发展现状 电力建设 二储能发展现状 国家电网 STATEGRID 储能类型选择 储能 锂离子电池为主的电化 学储能是湖南省配电网储能抽水蓄能新型储能 的主要技术形式 机械储能电磁储能电化学储能化学储能氢储能 能量密度高压缩空气储能超导储能铅炭电池储能合成天然气电解水制氢 产能稳定，价格稳中有降 飞轮储能 超级电容储能锂离子电池储能 电电电脑 技术成熟，安全稳定钠肉子电池储能 安装部署简单，周期短液流电池储能 电力建设 诸能发展现状 国家电网 STATEGRID 现高速发展 新型储能建设情况新型储能装机规模实 2023年上半年湖南 累计投运新型储能266万干瓦/532万千瓦时，位居全国第二占全国新增装机水平 新增新型储能装机200万干瓦/400万干瓦时，位居全国第一四分之一 电力建设 10 userid:246491,docid:144263,date:2023-10-31,sgpjbg.com 二诸能发展现状 国家电网 STATEGRID 新型储能政策情况 2021年省发改委、省能源局印发《关于加快推动湖南省电 化学储能发展的实施意见》（湘发改能源【2021］786湖南省发展和改革委员会文件 号）！作为湖南省第一个新型储能支持文件，提出了力争 2023年建成电化学储能电站150万千瓦/300万千瓦时以 上的发展规模明确建立风电、集中式光伏发电项目应分别 湘发改能源【2021】786号 按照不低于装机容量15%、5%比例（时长2小时）配建储湖南省发展和改革委员会 关于加快推动湖南省电化学储能发展的 电电 能电站的“新能源+储能”机制。实施意见 提出“新能源+储能”试点项目享受配置容量奖励，率先提出新加大“新能源+储能”模式支 模式，明确配置比例型储能价格机制，开启容量市场交易试点持力度，严格落实储能配置 20212022 2023电力建设 11 二诸能发展现状 国家电网 STATEGRID 新型储能政策情况湖南省发展和改革委员会文件 2022年省发改委省能源局印发《关于开展2022年新湘发改能源（2022）687号 能源发电项目配置新型储能试点工作的通知》（湘发改 湖南省发展和改革委员会 能源【2022】687号）、《湖南省新型储能容量市场化关于开展2022年新能源发电项目配置 交易试点方案》（湘发改能源【2022】1051号）1在 786号文的基础上，对2022年底、2023年6月底 前并网储能项目，分别按装机容量的1.5倍、1.3倍计 算配建容量，并于全国范围内首次提出新型储能价格机 新型储能试点工作的通知 湖南省发展和改革委员会文件 湘发改能票［2022】1051号 制同时启动了新型储能容量市场化交易试点。湖南省发展和改革委员会 关于印发（湖南省新型储能容量市场化 电电电 交易试点方案》的通知 提出“新能源+储能”试点项目享受配置容量奖励，率先提出新加大“新能源+储能”模式支 模式，明确配置比例型储能价格机制，开启容量市场交易试点持力度，严格落实储能配置 20212022 2023电力建设 12 二诸能发展现状 国家电网 STATEGRID 新型储能政策情况 2023年省发改委、省能源局印发《关于做好新型储能 与新能源项目容量配置工作的通知》（湘发改能源 【2023】67号】，为了刚性执行687号文提出的新 能源+储能”模式，推动存量新能源项目与储能项目落实配置关系，提出将把新能源与储能的匹配关系作为纳入试点项目的主要依据，抓紧组织开展容量市场化交易。 湖南省发展和改革委员会文件 湘发改能源［2023】67号 湖南省发展和改革委员会 关于做好新型储能与新能源项目 容量配置工作的通知 电电电 提出“新能源+储能”试点项目享受配置容量奖励，率先提出新加大“新能源+储能”模式支 模式，明确配置比例型储能价格机制，开启容量市场交易试点持力度，严格落实储能配置 20212022 2023·电力建设 13 国家电网 STATEGRID Part3诸能参与市场情况 电力建设 三储能参与市场情况 国家电网 STATEGRID 湖南储能当前运行策略 口湖南省集中式储能当前仅参与调峰 口电化学储能容量较小，2小时调节能力 口多针对全省调节需求时兼顾区域的问题一次 性解决（如全省放电需求17：00-24：00 国网湖南综合能源霞务有限公司 HNACERB 根据地区差别于19：00-21:00、21:00-高创新能源电池 23：00时段放电） 口在全省无需求时也可优化自身的充放电策略 ·电力建设 15 三储能参与市场情况 国家电网 STATEGRID 湖南储能当前运行策略 口湖南电化学储能主要采用日内集中式“一充一放充放电策略，充电需求主要集中在凌晨 低谷负荷时段，放电时段为晚间负荷高峰时段（晚间无光伏，顶峰压力更大） 口充放电计划以调度日前负荷预测曲线和电源计划出力曲线为基础，统筹电网调峰需求和断面输电压力后进行安排，实际运行中将根据系统当日需求进行微调 口以耒阳储能电站为例，”一充一放”模式下，充电时段通常为04：00-06：30，放电时 段通常为17：00-21：30 湖南发受电自功电力信功功实际值价 全省负荷曲线储能运行曲线 ·电力建设 16 三储能参与市场情况 国家电网 STATEGRID 湖南储能当前运行策略 口在电网腰荷时段存在调节需求时（一般为光伏大发或丰水期腰荷较小时段）电化学储能 将调整采用集中式两充两放充放电策略 口以未阳储能电站为例，第一次充电时间与“一充一放模式下的充电时间相同，一般为凌 晨04：00-06：30，第一次放电时间为上午负荷爬坡时段，一般为8：00-11：00 口第二次充电时间为午后的负荷下降光伏大发时段，一般为12：30-15：00，第二次放电 时间为负荷晚高峰时段，一般为17：00-21：30 湖南发受电有功电力值湖南来阳储能电站/AGC控制对象有功功率实际值值 全省负荷曲线储能运行曲线 三储能参与市场情况 国家电网 STATEGRID 湖南储能参与市场情况 口目前电化学储能电站主要通过参与储能容量租赁市场、辅助服务交易市场和电力中长期交 易市场获取容量租赁、辅助服务和充放电价差3类收入。 口容量租赁：按照《湖南省新型储能容量市场化交易试点方案》（湘发改能源【2022】1051号）开展，采用双边协商、挂牌、集中竞价等交易方式，市场平均配置价格为40万 元/兆瓦*年。 口辅助服务：根据《湖南省电力辅助服务市场交易规则（试行）》的通知》（湘监能市场 【2020】81号】，独立储能电站可参与深度调峰交易获得补偿，平均补偿价格0.246元】 千瓦时。 甲 口电力中长期市场：根据《关于开展2022年新能源发电项目配置新型储能试点工作的通知 （湘发改能源【2022】687号）文件，储能通过电力市场交易方式形成新型储能项目充 放电价格。 电力建设 18 国家电网 STATEGRID Part4配网侧储能典型应用 电力建设 STATEGRID 四配网侧储能典型应用国家电网 湖南配电网储能典型场景技术原理与应用成效 典型场景场景存在问题技术原理 偏远地区配电网供由于远离电源点，配电网改造成本过高，项目经济效通过关键时间段向配电网放电，减小配 电质量提升益差，设备利用水平不高。电网线路电流，降低线路电压降 电电电电电电 特殊场景基本供电散偏远用电需求，项自投资效益较低，设备利用水平 网型微电网应用，降低对配电网的依赖 高寒、林区等特殊场景配电网建设成本较高，相比零与光伏等新能源发电相配合，形成可离 保障 不高。交通不便、线路运维保供难度较大，地区发展保障用户基本用电需求。可能性小。 电力建设 20 STATEGRID 四配网侧储能典型应用国家电网 典型应用案例1 整体方案构建 UabcUoad SakX 88 Ct 光储一体化低电压 治理系统 Sa 蓄电 能量管理La 本项目进行光储源荷一体化 ORR,0 旁路开关C 供电系统整体方案设计，系统由GJ44 配网、光伏电池板、储能电池组旁路双向 电子开关 电力电子变换器以及负荷共同构 成。该拓扑能够有效管理光储源荷多种能源之间的电能耦合关系 解决配电网所面临的电能质量综 电源侧 网侧 负荷侧 负荷侧 逆变器 光伏发电 合问题。逆变器 大国大 光伏储能单元 PP 储能单元 电力建设 21 STATEGRID 四配电网储能典型应用国家电网 典型应用案例1设备适用场景 单次低电压持续时间有限 低电压问题发生频繁 用电功率有限 电压质量要求较高 电 台区线损偏高 电力建设 22 STATEGRID 四配网侧储能典型应用国家电网 典型应用案例1电网电压正常时工作原理 当电网电压正常时，旁路开关合闸，逆变单元停止 运行，负荷由电网直接供电： AC/DCDC/AC光照资源充足时，光伏系统进行最大功率跟踪 产生的电量优先配给储能电池充电，待储能电池电量充满后，产生的剩余电量首先就近消纳负荷 其次剩余电量上网 完伏组件 光照资源不充足时电池仍旧需要备电电网能 甲甲电信 量对储能系统进行慢充，充电系数可设置 电力建设 23 STATEGRID 四配网侧储能典型应用国家电网 典型应用案例1 态常猫开关 电网电压异常时工作原理 当电网低电压时旁路开关断开，调压系统工作，逆变器稳压运行储能电池放电支撑负荷光伏系统发电提供能量，电网经过变流器给负荷供电，保障输出电压值，使用户则负荷正常运行。 光照资源充足时，电网、光伏系统与储能系统同时给负 AC/DCDC/AC荷供电，电池电量不足时，储能系统停止运行。光伏发电量充足时，发电电能在补偿调压能量缺额后还有剩余电量回馈电网 DC/DCC/D光照资源不充足时，光伏系统不发电，电网与储能电池 共同给负荷供电：电池放电系数可设