春天来了,枝条发芽了,草儿绿了,花儿也开了,又到了大家远足踏青的时候了。看不够的花花草草,拍不够的美图秀秀,发不够的朋友圈。
拍拍拍的时候最怕啥?手机没电!不过不怕,外出应急法宝——充电宝,带上就好。
外出用电的问题解决了,小伙伴们表示,眼看又快到空调续命的季节,那要是家里电量不足,有没有充电宝救急呢?
还真有,这就是电力能源的大型充电宝—— 储能电站 。
储能电站是什么?
储能技术是指通过物理或化学等方法实现对电能的储存,并在需要时进行释放的一系列相关技术。
储能电站整合了一定规模储能,在发电侧可作为独立电站参与电网调频/调压、提供备用、削峰填谷。
一个10万千瓦级的储能电站其容量相当于300万个普通充电宝的容量总和,可同时满足17万户居民的用电需求。
储能电站怎样工作?
以 电化学储能 为例,储能电站主要由蓄电池组、电池管理系统、储能变流器、变压器和能量管理系统五大部分组成。
1.大仓库——蓄电池组 : 蓄电池组是由多个蓄电池组成的电源,用于电能的充放和存储。
2.安保系统——电池管理系统(BMS): BMS的作用是智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
3.仓库管理员——储能变流器(PCS): 作为仓库管理员,PCS可控制电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。
4.转换神器——变压器: 变压器实现高低压的转换,并隔离高压设备和蓄电池。
5.管理层——能量管理系统(EMS): EMS汇总储能系统内的信息,全方位的掌控整套系统的运行情况,并做出相关决策,保证系统安全运行。
储能家族的成员
除了电化学储能,储能家族还有很多成员。根据能量转换形式的不同,储能可大致分为物理储能、电化学储能、电磁储能。
物理储能 主要包括抽水蓄能和压缩空气储能,一般规模较大,但太依赖地理资源。
电磁储能 包括超导储能和超级电容储能,目前因其成本较高难以大规模推广。
电化学储能 因其投资少、效率高、维护简单、使用安全等优势,尤为突出。电化学储能包括铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂电池储能,其中 锂电池储能 在电化学储能中占比76%左右,出列优等生。目前国内储能电站主流的储能方式为电化学储能,这些电池技术比较成熟,已经实现规模化应用和商业化运营。
储能电站=充电宝?
和充电宝一样,储能电站可以提供应急用电需求,但储能电站的神通却远不止充电宝那么简单。
01
收放自如的能源海绵——削峰填谷
用电的过程是起伏变化的,有高峰有低谷,夜晚大家都睡觉了,此时就会出现电力过剩,用不完浪费怎么办?储能电站就像聪明的 能源海绵,在用电低谷时,可以给它充电,储存富余的电能;在用电高峰时,又能让它释放电能,有效填补电力缺口,最大限度保障生产、生活用电。
储能直接接入新能源后,可在新能源大发、电网消纳能力不足的时段进行充电,有效平抑新能源发电的随机变化,让其成为方便调节的稳定电源。
02
电网急救包——应急备用电源
如果电网在用电高峰时突发意外情况,就有可能出现各种故障,无法保证正常的能源供给,从而导致停电,甚至引发大面积停电事故。有了储能电站,相当于电网在危急时刻多了一个急救包。在电网出现故障,存在停电风险时,储能电站可以充当备用电源的角色,进一步降低大面积停电的风险。
03
清洁能源储蓄罐——新能源消纳
光伏发电、风力发电……近年来,这些清洁能源渐渐融入我们的生活。但光伏和风电等新能源的供给并不稳定,只能靠天吃饭,往往在电力负荷增高,需要它们的时候,它们却帮不上忙。比如光伏只有在白天发电,而晚间9点前后经常会出现用电高峰,两者存在先天的时间差。
储能电站相当于清洁能源的储蓄罐,把光伏白天发的电积存下来,留到晚上用,从靠天吃饭变成了靠自己吃饭。
未来的储能电站
将电大规模储存起来,根据需要进行灵活、稳定的调用,一直是电力系统努力的方向。未来的储能电站将在下面几个方面为电网带来更多有效支撑:
1.提高新能源利用率。 提高可再生能源的比例可以促进可持续发展,减少化石能源的使用和污染。可再生能源出力具有间隙性,会随时间产生不同时间尺度上的出力变化波动。储能技术可以平抑短时间内的波动,帮助可再生能源向电网的友好接入,从而切实提高可再生能源的利用率,减少弃风弃光,从而减少化石能源的用量。
2.提升电网稳定性。 中国传统的电力、油气能源系统体现出了完全的自上而下的治理结构,分布式能源占比很低,而储能对于平抑分布式能源的波动性、支持分布式能源组成局部微网、实现局部自给自治(甚至可以在区域内进行能量交易),进而提升整个能源系统的稳定性是非常有用的。
3.推动多能互补。 大力开发多能互补技术,可以让多种类能源互相转化,融合多个能源网络,提高系统的运行稳定性和综合能效,降低峰值负荷减少浪费。储能技术可以成为多种能源互相转化、存储的枢纽节点,长时间、大容量、低成本的储冷、储热技术,氢能的制备、存储和高效利用技术都是多能互补领域中材料侧的关键支撑技术。
有了储能电站这个聪明又靠谱的 充电宝在身边,不管是外出还是在家,工作还是游戏,吃冰西瓜还是吹凉风,妈妈都不用担心我没电用啦。
作者:国网江苏省电力有限公司经济技术研究院 宗炫君 王庭华
责编:银河铁道
--------------
精彩推荐