我国风电产业近几年发展非常快, 截止到2017年我国的风电市场占有率就达到了30%, 风电行业的发展慢慢的变成了一种趋势。风电接入电网后, 风电的强波动性表现出零惯性, 高风电系统面临的最严重的问题就是调频问题, 调频问题导致了机器的磨损, 拉低了机器使用的寿命, 直接威胁到电网使用的安全性。传统的调频质量跟不上电网需求越来越大额电量需求, 高风电渗透电网需要新的调频手段。

  储能系统非常灵活, 便于控制, 能够双向调节, 储能系统的调频周期在秒到分钟级别, 更适合储能的有电化学储能电池、飞轮和抽水蓄能。我国目前的储能系统在调频方面还是处于初级阶段, 主要由于储能成本比较高, 不具备经济性。我国还没有建立起储能调频的补偿体系, 储能没有较高的市场地位, 成本过高, 缺乏储能系统作为独立资源参与到电网调频的经验。储能系统运用到电网调频的积极性目前还是被控制的, 储能系统的调控能力没有充分应用, 资源得到了很大的浪费。在电力市场环境下, 储能技术在加强电力的调控能力、增强电网的灵活性等方面有很重要的作用。

  截止2017年底我国的风电新增装机位于世界的风电装机容量第一, 从市场占有率来看, 我国也占据着风电市场的重要份额。近几年, 通过我国的不断努力, 风力发电的成本在不断降低, 技术水平也日趋成熟, 带来的经济效益逐步的提升, 但是风电的快速波动给电网的频率稳定性造成了很大的影响, 危及整个电力系统的安全运行。大批量的风电接入影响了电网的调频, 对电力系统的影响如下。

  电力系统的调频容量需求变大, 风电的随机波动加快了电网的功率不平衡性影响, 需要电网投入更多的备用容量帮助方案可靠运行, 电网的备用成本降低了电网的经济效益。

  电力系统的响应和调频的能力不断降低, 在未来的电网中, 发电机组的占比相对来说有所改善, 由于发电控制管理系统不能影响电网频率, 导致系统丧失了原来的调频能力, 系统稳定性问题发生的概率越来越大。

  由此能够准确的看出, 风电的大规模开发过程中电力系统的惯性影响非常大, 频率调节能力不断降低, 系统频率变化不断加剧, 系统的稳态下降, 高风电的渗透电力系统面临着重要的调频问题, 需要新的手段干预调频。

  我国想要推进能源消费结构的调整, 构建低碳环保的能源体系, 需要从负荷侧和电源侧以及电网侧多方位一起发展, 增强电力系统的灵活性, 推进能源的低碳化和绿色化发展。我国未来的发展的新趋势是非化石能源占比提高, 调频市场的需求逐步扩大, 以往的传统能源调频速度慢, 不足以满足日渐增长的需求, 但是储能系统调频速度快, 能调节容量, 已经变成了新的调控资源, 储能系统未来在市场的发展会慢慢的好。

  储能技术的类型可按照能量转换的形式分为物理储能和电磁储能、热储能等等, 物理储能又分为抽水储能和飞轮储能等, 电化学储能分为铅蓄电池, 锂电池等, 电磁储能包括超导和超级电容储能。不同的储能技术有不同的特点:抽水蓄能的功率越高、技术发展就会慢慢的成熟, 电化学的电池储能技术爬坡能力较强, 更适合用于调频, 目前最适合的调频化学电池主要有铅蓄电池和锂离子电池。

  储能在实际应用电网调频的过程中, 要考虑到每个方面的因素, 其中包含循环寿命和安全性以及成本等, 不一样的储能技术特点不同, 压缩空气储能和飞轮储能发展很成熟, 但是压缩空气储能的效率非常低, 飞轮储能的成本又较高, 因此两者都没有正真获得大规模的推广。超导和超级电容储能的重视程度不够, 始终没得到推广。全钒液流因为冬天要维持温度、充放电效率较低等因素, 发展非常缓慢。

  风电和光伏为主的可再次生产的能源目前是我国能源发展的重要形式, 可再次生产的能源的加快速度进行发展为我国的电力行业带来了很多问题。我国目前存在弃风弃光的问题非常严重, 为国家造成了很大的经济损失, 提高了发电的成本。我国是用电大国, 风电的使用规模也位于全球第一, 但是但从电源结构来看, 火电目前仍然还是我国发电的主要电源, 在我国抽水蓄能和电源的比例较低的情况下, 火电应该承担起电力调频的任务, 但是在冬天火电还会兼顾供热, 因此火电的多重角色不能充分调峰, 但是因为电源结构的调整, 发电过程中可再次生产的能源的发电比例会促进增高, 这就会导致北方地区的供暖季资源供不应求, 给可再生资源的使用也造成非常大的困难。

  当前我国能源结构可以进行了调整, 风力发电迅速崛起, 我国电力的峰值调频也面临着很多问题:电网的峰值和最低值之间差距比较大, 系统调峰的容量不够, 大型火电机组的频繁开关都会造成资源浪费, 损耗大、不安全, 抽水蓄能电站的装机量不足, 智能电网的未来发展要求是建立起更多的可再次生产的能源接入, 电网能够接纳接入的能力取决于电力系统的结构, 特别是调峰能力。近几年提出了规模化的储能技术调峰调频的模式和可再次生产的能源和储能联合调峰的技术。

  储能电站在可再次生产的能源调峰调频方面的应用效果比较理想, 但是储能的成本决定了是不是能够成为调峰调频的参与者是重要的内容。储能技术投资所需成本不断的降低, 能够为可再生资源的发展创造条件, 通过以往的实践经验发现:系统的多重应用是储能系统创造收益的重要办法, 这些电站具备参与调峰的权利和实现新的收益价值是推动储能实现规模效益的重要途径。

  第一, 独立储能电站能够由电网直接调度, 小型抽水蓄能电站能够为电网提供调频和调峰以及平滑风电出力等服务;第二, 独立储能电站和发电设备分开, 在投资界面上表现出主体清晰, 进行资产评定估计时难度也会降低;第三, 储能电站能够独立运营, 调节电量的过程非常容易进行统计, 服务的种类非常容易记录, 为储能电站的日常运营带来了很大的难度;第四, 储能电站和普通的发电设备相互分离, 能够明确储能系统本身的可用价值, 政府补贴更具有针对性。

  大型储能电站规模大、设备成本低, 土地建设投入少、电网的投资资源少, 对大范围解决调峰和调频问题有很大的现实意义, 我们该促进可再生资源的合理利用, 提高电网安全性, 保证电网能够稳定运行。储能系统用在不同的位置和不同环节的作用是不同的, 应该开发发电方、用户方以及电网方的统筹规划, 具体实施从以下几个方面进行。

  首先, 应该制定规范的风电规则, 提高风电的电能质量, 提高储能额实际应用价值;其次, 明确调峰调频的储能电站建设, 防止只考虑一次性建设的补贴, 建议按照最终效果设立明确的价格机制;第三, 根据实际的需求建立储能电站, 保证储能电站能够安全运作, 明确储能电站和电网的稳定运行;最后, 储能电站的建设投资具体方向应该是独立的第三方, 电网的主要任务是帮助储能设施接入电网, 承担协助建立辅助市场的责任。我国目前正在探索储能参与辅助服务的模式, 以及合理的结算方式, 加快实现储能技术在我国的大规模应用。

  目前我国的储能技术已从研发、应用发展到了大规模商业化的发展道路, 储能的发展符合了我国低碳绿色的战略发展, 是未来能源发展建设的重要方向, 储能产业的发展需要自身技术创新的同时, 还需要对成本来优化, 同时离不开国家政策的支持。

  光伏和风电经历着快速的发展, 但是面临着弃风等可再生资源滞销等问题, 通过近几年的开发, 储能技术成为了关键技术, 现在慢慢的变成了了电网调频的主要方式, 它具有响应时长短, 跟踪精确的特点, 得到了人们的认可。

  我国想要推进能源消费结构的调整, 构建低碳环保的能源体系, 需要从负荷侧和电源侧以及电网侧多方位一起发展, 增强电力系统的灵活性, 推进能源的低碳化和绿色化发展。

  我国未来的发展的新趋势为:非化石能源占比提高, 调频市场的需求逐步扩大, 以往的传统能源调频速度慢, 不足以满足日渐增长的需求, 但是储能系统调频速度快, 能调节容量, 已经变成了新的调控资源, 储能系统未来在市场的发展会慢慢的好。