理论教育 储能运维提升安全性与经济性

储能运维提升安全性与经济性

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:抽水蓄能电站可以较为合适地用作其替代电场。抽水蓄能电站充分利用了电能和势能的资源转换,电力负荷低谷时将过剩的电能转化为势能,电力负荷高峰期将势能转化为电能。全球最大的抽水蓄能电站是我国的丰宁蓄能电站,完全建成后装机容量将达到360万千瓦。以电网为例,储能可以作为应急电源,有效平衡电网峰谷变化,降低能源供应不足导致的各项损失,提高电网安全性和可靠性。

储能运维提升安全性与经济性

能源互联网是一个复杂的系统,其中包括新能源发电技术、大容量远距离智能输电技术、先进电力电子技术、先进储能技术、智能能量管理技术、先进信息技术、可靠安全通信技术、系统规划分析技术和标准化技术等。其中储能技术和电池运维是本节讨论的重点。

近20年来,电压超额运行已造成了140余起大停电事故,经济损失多达数千万元乃至数亿元。建立多分支、多节点的储能装置系统能稳定地支持电网的系统频率和电压,尽量避免电网互联和超电荷运行引起的区域振荡,实现据需要而定的动态输/配电管理,从而有效提高电网稳定性。化石能源送电尚且存在断电的风险,新兴的可再生能源更加存在此类威胁。风能由于其随机性、间歇性导致风电场无法提供持续稳定的功率,较差的发电稳定性和连续性给电网的安全运行带来了巨大挑战。同时用电需求不可避免会受到电力系统负荷峰值的诸多限制。抽水蓄能电站可以较为合适地用作其替代电场。抽水蓄能电站充分利用了电能和势能的资源转换,电力负荷低谷时将过剩的电能转化为势能,电力负荷高峰期将势能转化为电能。抽水储能技术成熟、可靠,使用寿命长,装机容量大,是目前应用规模最大的储能技术。国家能源局制定的《抽水蓄能中长期发展规划》表明:截止到2019年底,全国抽水蓄能装机规模约3000万千瓦,占全国储能总装机的93.4%。全球最大的抽水蓄能电站是我国的丰宁蓄能电站,完全建成后装机容量将达到360万千瓦。根据我国抽水蓄能站址资源开发进程,预计到2030年,抽水蓄能装机规模将达到1.13亿千瓦。全球能源互联网发展合作组织预测,2060年抽水蓄能装机规模将达到1.8亿千瓦。电化学储能是技术进步最快,发展潜力最大的储能技术。传统的铅酸电池使用面临很多问题,如体积大、重量重、循环寿命短,且对环境要求严苛。从全生命周期的拥有成本、使用寿命、安全性角度来说,锂电池优势明显,在电化学储能技术中装机规模最大,有更广泛的应用前景。截止到2019年底,全国电化学储能装机规模约171万千瓦,年平均增长率为80%;其中锂离子电池装机容量约138万千瓦。可再生能源是未来能源的主力,由于其具有波动性、间歇性与随机性的发电特点,只能对传统发电方式起到补充作用,如果完全依靠可再生能源提供不间断的电力,相应的储能建设尤为重要。以电网为例,储能可以作为应急电源,有效平衡电网峰谷变化,降低能源供应不足导致的各项损失,提高电网安全性和可靠性。但电池储能尤其是大规模电池储能系统的寿命、安全性和可靠性存在着隐患,高效运维将是储能建设之后的重要工作。(www.daowen.com)

储能电站建成并网后会面临着另一个工作重心—运营维护工作,这将直接关系到电站的运行寿命和运行期间的稳定性,其投资价值和最终收益也会因此受到影响。过去运维人员还是依靠纸张记录,记录过后再统一整理,如果数据遗失将会造成信息的很大漏洞。而且电站的规模越大,这种隐患就越明显。现在大多数系统的管理模式都向精细化过渡,数字化管理是发展的必然要求,储能管理将依靠数字化发挥出更大的价值。大数据、云计算等数字化技术在保证储能电站安全发挥了至关重要的作用。电池运行状态动态监控、功能衰减预警、故障及早排查,是数字化技术在储能运维方面的重要贡献。将运维信息精细化记录并同步到云端,使得查阅统计分析更简单,累计的数据信息将有助于优化电站控制策略。华能集团储能技术研究所副所长朱勇看来,储能电站的数字化改革将有效提高电站的用电安全性以及运行稳定性。通过数值模拟测算电站的寿命,能尽可能充分发挥其经济价值。杭州轻舟科技根据当前储能电站运维存在的诸多问题,推出了成熟的一站式智慧运维平台:储能管家,来帮助电站提升运维能力。根据数字能源产业智库联合发布的《数字能源十大趋势白皮书》,浙江通过智能储能系统的AI自错峰,节省了电费近17%。

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