電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施規(guī)劃方法

主要內(nèi)容一、研究背景二、儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀三、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃方法四、某地區(qū)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃案例分析五、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性評(píng)估2目錄

一、研究背景根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）預(yù)測(cè)，按照現(xiàn)有能源消費(fèi)模式：到2050年城市一次能源消費(fèi)將增加70%城市能源碳排放將增長(zhǎng)50%能源枯竭環(huán)境破壞氣候變暖能源轉(zhuǎn)型已成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇世界各國(guó)均采取有力措施，探索推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。2015年11月以來(lái)，近200個(gè)國(guó)家先后簽署《巴黎協(xié)定》，共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化。1.1

國(guó)際背景3

一、研究背景1.2

國(guó)內(nèi)政策2011201420152016“十二五”規(guī)劃綱要，儲(chǔ)能首次在國(guó)家綱領(lǐng)文件中出現(xiàn)?！赌茉窗l(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)

計(jì)

劃

（

2014-2020年）》，首次將儲(chǔ)能列入9個(gè)重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域?！蛾P(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)＋智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)”》，提出鼓勵(lì)建設(shè)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)?！笆濉币?guī)劃綱要，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030）》?！缎履茉雌噭?dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》。201742018第一個(gè)國(guó)家級(jí)政策《關(guān)于促進(jìn)我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》?！蛾P(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見(jiàn)》，提出利用峰谷電價(jià)差、輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)仁袌?chǎng)化機(jī)制，促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展

二、儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀52.1電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能定義定義：泛指與電網(wǎng)所屬的輸、變、配電資產(chǎn)連接，服務(wù)電網(wǎng)運(yùn)行的大規(guī)模能量存儲(chǔ)載體，通過(guò)為電網(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動(dòng)、需求響應(yīng)支撐等多種輔助服務(wù)，可促進(jìn)新能源消納，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定水平、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)儲(chǔ)能技術(shù)的不同，電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能等多種形式。機(jī)械儲(chǔ)能主要包括壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能和抽水蓄能等。電化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鋰離子電池、鉛碳電池、鈉硫電池和液流電池等。電磁儲(chǔ)能主要包括超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容儲(chǔ)能等。2.2

儲(chǔ)能技術(shù)分類6

2.3

儲(chǔ)能市場(chǎng)現(xiàn)狀截至2017年底，全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為175.4GW。其中，抽水蓄能裝機(jī)占比最大，為96%，占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)份額；電化學(xué)儲(chǔ)能占已投運(yùn)儲(chǔ)能總規(guī)模的1.7%，較2016年增長(zhǎng)45%，雖然裝機(jī)規(guī)模不大，但增速較快，發(fā)展?jié)摿Υ?。?chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模儲(chǔ)能各應(yīng)用裝機(jī)規(guī)模7電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模資料來(lái)源：CNESA

8110 100秒分鐘小時(shí)天月放電時(shí)間功率1000（MW）電化學(xué)儲(chǔ)能飛輪儲(chǔ)能超導(dǎo)儲(chǔ)能抽水蓄能壓縮空氣儲(chǔ)能85-100%70-85%45-70%0.1效率從充放電效率、連續(xù)放電時(shí)間、電站最大功率三個(gè)特征指標(biāo)方面，建立各類電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的比較如圖所示。電化學(xué)儲(chǔ)能憑借寬廣的適應(yīng)范圍和快速反應(yīng)能力，成為近期研究和工程實(shí)踐的熱點(diǎn)。2.3

儲(chǔ)能市場(chǎng)現(xiàn)狀

儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景消納可再生能源調(diào)頻輔助服務(wù)調(diào)峰輔助服務(wù)用戶側(cè)能源管理服務(wù)移動(dòng)式儲(chǔ)能儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景及配置方案儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用領(lǐng)域均有重要應(yīng)用價(jià)值，是能源互聯(lián)網(wǎng)主要支撐技術(shù)之一。9

3.1

數(shù)學(xué)模型及方法三、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃方法經(jīng)濟(jì)性原則多目標(biāo)優(yōu)化需求配置模型協(xié)同優(yōu)化求解算法差分進(jìn)化算法預(yù)測(cè)-校正內(nèi)點(diǎn)法儲(chǔ)能規(guī)劃方法儲(chǔ)能系統(tǒng)在一個(gè)充放電周10期內(nèi)滿足能量守恒：24

Pd

(i)

Pc

(i)

0i

1儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，其充放電功率及總放電量應(yīng)滿足如下約束：d

P

P

(i)

0,i

1,

2,...,

24

24

i

1

P

Pc

(i)

0,i

1,

2,...,

24

Pd(i)

E利用儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充放電，配網(wǎng)系統(tǒng)的等效負(fù)荷應(yīng)滿足下述關(guān)系：Pl

(i)

Pd

(i)

Pc

(i)

(1

)Pmax

3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能的主要目的是促進(jìn)可再生能源消納、減緩網(wǎng)絡(luò)輸電阻塞（

滿足N-1、緩解重過(guò)載）、調(diào)峰調(diào)頻及可靠性（

旋轉(zhuǎn)備用、配網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能等）。地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路STEP2：確定電網(wǎng)整體儲(chǔ)能需求STEP1：確定可再生能源儲(chǔ)能需求出力特性20000800060004000120001000016000140000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00平滑光伏發(fā)電功率

電網(wǎng)調(diào)度功率3可再生能源消納情況裝機(jī)容量 限電比例220kV變電站容載比統(tǒng)計(jì)情況儲(chǔ)能配置原則

電網(wǎng)整體儲(chǔ)能容量需求STEP3：確定網(wǎng)絡(luò)需求儲(chǔ)能選址及容量110kV變電站（重載）儲(chǔ)能容量配置110kV變電站2（過(guò)載）220kV變電站（重載）220kV變電站N（過(guò)載）儲(chǔ)能容量配置配置方法STEP4：確定調(diào)峰調(diào)頻儲(chǔ)能容量調(diào)頻需求STEP5：確定可靠性需求儲(chǔ)能選址及容量調(diào)峰需求儲(chǔ)能配置儲(chǔ)能配置可再生能源接入站儲(chǔ)能配置選址 容量可靠性薄弱點(diǎn)可靠性需求儲(chǔ)能配置110kV變電站容載比統(tǒng)計(jì)情況

11

根據(jù)規(guī)劃地區(qū)可再生能源裝機(jī)容量及其出力特性，確定促進(jìn)可再生能源消納的整體儲(chǔ)能需求?？稍偕茉聪{配置需求可再生能源消納平抑發(fā)電波動(dòng)跟蹤發(fā)電計(jì)劃曲線提高調(diào)度靈活性減少棄風(fēng)棄光123.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

根據(jù)新能源電站歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，可得到發(fā)電計(jì)劃曲線和預(yù)測(cè)可發(fā)能力曲線，做差得到發(fā)電偏差曲線為：

P

t

Pfcst

t

Pplan

t

逐日對(duì)偏差曲線進(jìn)行分析，提取偏差曲線的峰值功率、偏差電量，如下所示：Ppeak

,D

max

P

t

,t

D

13DE

max

max

P

t

,0

,

min

P

t

,0

t

D

t

D循環(huán)上述過(guò)程，即可得到一年內(nèi)各日偏差曲線的峰值功率、偏差電量，可按照所有日最大的峰值功率和偏差電量配置功率和電量

Pst

max

Ppeak

,DEst

max

ED

,

D

1,

2,L

3653.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

主變?cè)鋈輸U(kuò)建；改造老舊線路，增大導(dǎo)線截面；新建變電站；優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；安排電廠頂峰發(fā)電計(jì)劃。14儲(chǔ)能系統(tǒng)快速充放電、時(shí)移轉(zhuǎn)換特點(diǎn)使得其在緩解電網(wǎng)負(fù)荷高峰期設(shè)備重過(guò)載、提高關(guān)鍵輸電通道斷面的輸送容量、提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定水平等方面具有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于峰值負(fù)荷持續(xù)時(shí)間較短，尖峰負(fù)荷高的情況，儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)更為明顯。因此可綜合使用多種方式解決上述電網(wǎng)問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定最優(yōu)方案，以發(fā)揮儲(chǔ)能設(shè)施技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與調(diào)峰配置需求針對(duì)220KV、110kV變電站重過(guò)載、潮流瓶頸、輸電通道受限、局部地區(qū)依賴電廠調(diào)峰等問(wèn)題，有常規(guī)解決方案和儲(chǔ)能解決方案兩種方法。儲(chǔ)能解決方案常規(guī)解決方案3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

單變電站儲(chǔ)能配置：考慮到變電站N-1需求，可得到變電站儲(chǔ)能功率的配置需求如下：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與調(diào)峰配置需求NPst

PL

max

1.3

N

1

S

k

1.3

N

1

NS

L

max

其中，PLmax和KLmax分別為變電站最大負(fù)荷和最大負(fù)載率，N為主變臺(tái)數(shù)，S為單臺(tái)主變?nèi)萘?。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、調(diào)峰需求地區(qū)變電站儲(chǔ)能需求綜合優(yōu)化地區(qū)變電站儲(chǔ)能綜合配置原則單個(gè)變電站儲(chǔ)能容量配置儲(chǔ)能功能定位滿足N-1準(zhǔn)則短時(shí)允許過(guò)載率不應(yīng)超過(guò)1.3過(guò)載時(shí)間不超過(guò)2小時(shí)確定重過(guò)載110kV和220kV配置標(biāo)準(zhǔn)供電分區(qū)容載比153.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

220kV變電站典型電氣主接線3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法16

110kV變電站典型電氣主接線3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法17

對(duì)于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)能的配置可通過(guò)削峰填谷降低負(fù)載率，提高電網(wǎng)的容載比。根據(jù)電網(wǎng)容載比要求及220kV變電站容量，確定系統(tǒng)需要配置的儲(chǔ)能總量。設(shè)220kV

變電站總?cè)萘繛?/p>

，

容載比要求為

，則可得到儲(chǔ)能總體配置功率及容量為：18地區(qū)變電站儲(chǔ)能綜合需求優(yōu)化方法Pst

kminPl,max

Stotalstl totalE

max

max

P

t

S

t

D

,0

,

D

1,

2,L

365

確定總體需求之后，通過(guò)規(guī)劃區(qū)域220kV-110kV電網(wǎng)的接線，分析重過(guò)載站，得到細(xì)化的配置需求。3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析220千伏電網(wǎng)結(jié)構(gòu)110kV四臺(tái)-四臺(tái)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)接線3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法19

110kV三臺(tái)-三臺(tái)主變結(jié)構(gòu)接線四回出線三回出線110kV三臺(tái)-四臺(tái)主變結(jié)構(gòu)接線203.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

上下級(jí)電網(wǎng)儲(chǔ)能聯(lián)合配置影響110kV變電站儲(chǔ)能配置對(duì)220kV的影響，主要取決于220kV變電站所帶各個(gè)110kV變電站的負(fù)載率均衡程度，若某些變電站重過(guò)載較為嚴(yán)重，其配置儲(chǔ)能需求較大，

從而可較多降低220kV峰值負(fù)荷，但若110kV變電站負(fù)荷較為均衡，儲(chǔ)能配置需求較少，則對(duì)220kV變電站儲(chǔ)能配置影響較小。5.010.015.020.025.030.0負(fù)荷/萬(wàn)千瓦0.01 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24時(shí)間/h110kV變電站1110kV變電站2110kV變電站3110kV變電站4110kV變電站5110kV變電站6110kV變電站負(fù)荷之和220kV變電站213.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

地區(qū)變電站儲(chǔ)能總體配置原則以解決重過(guò)載、潮流瓶頸等問(wèn)題為目標(biāo)，綜合考慮常規(guī)方式及儲(chǔ)能解決方案，初步提出地區(qū)變電站儲(chǔ)能總體配置原則。3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法變電站儲(chǔ)能配置原則110變電站儲(chǔ)能容量配置110供區(qū)容載比對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能容量配置220供區(qū)容載比對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能容量配置區(qū)域110變電站儲(chǔ)能總體配置原則區(qū)域變電站儲(chǔ)能總體需求配置原則220變電站儲(chǔ)能容量配置區(qū)域220變電站儲(chǔ)能總體配置原則

22

根據(jù)系統(tǒng)可靠性要求確定最小的備用容量需求。選取失負(fù)荷概率LOLP作為可靠性指標(biāo)判據(jù)，其計(jì)算方法如下：可靠性配置需求可靠性要求機(jī)組故障率負(fù)荷數(shù)據(jù)運(yùn)行備用需求計(jì)算現(xiàn)有機(jī)組歷史運(yùn)行備用供給曲線根據(jù)歷史多年數(shù)據(jù)，逐日分析備用供給與需求的差額曲線根據(jù)滿足覆蓋率為α的功率調(diào)節(jié)需求，確定儲(chǔ)能配置功率和電量?jī)?chǔ)能功率配置方法23d g

,i

d

t

P

t

C

S

i

C

LOLP

t

Pr

R

t

P根據(jù)電網(wǎng)歷史運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算各時(shí)刻的運(yùn)行備用，得到歷史運(yùn)行備用曲線

，其計(jì)算方法如下：

maxgi g

,ig

,iU

P

t

R t

P

3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

用缺額曲線為：時(shí)間/h備用容量/MW備用容量缺額備用需求曲線24備用供給曲線基于可靠性要求的備用容量缺額示意圖

d g

R

t

max

R t

R t

,0逐日對(duì)缺額曲線進(jìn)行分析，提取缺額曲線的最大功率、缺額電量，如下所示：Rpeak

,D

max

R

t

,t

D

ED

max

R

t

,t

D

t

D按照所有日最大的最大功率和缺額電量進(jìn)行儲(chǔ)能配置，即配置功率和電量分別為：Pst

max

Rpeak

,D

Est

max

ED

,

D

1,

2,L

3653.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法將備用容量供給曲線和需求曲線做差，得到備

配網(wǎng)側(cè)移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)可作為緊急電源支撐，充當(dāng)UPS，為重要負(fù)荷提供不間斷供電，考慮按照如下原則配置。儲(chǔ)能電池選型、系統(tǒng)配置及設(shè)備選擇應(yīng)滿足配變削峰、應(yīng)急保障供電等需求。儲(chǔ)能設(shè)備功率配置宜不小于配變?nèi)萘康?0％，或有效降低配變最高負(fù)載率不小于10%。儲(chǔ)能設(shè)備容量配置不宜小于峰值功率放電2小時(shí)，或滿足配變高峰期電量曲線削峰需求。儲(chǔ)能設(shè)備宜布置于集裝箱和車輛內(nèi)部，接入配變低壓側(cè)母線。移動(dòng)儲(chǔ)能配置需求移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合功率電量移動(dòng)電源車1車輛救援；大型活動(dòng)保障服務(wù)120kW230kWh移動(dòng)充電車2大型活動(dòng)保障服務(wù)；停電時(shí)的電力保障；公交場(chǎng)站供電不足時(shí)的臨時(shí)調(diào)用240kW×2660kWh/1.2MWh移動(dòng)充電站3停電時(shí)的電力保障；公交場(chǎng)站充電設(shè)施在建期間的充電服務(wù)保障；360kW×21.7~1.9MWh253.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

儲(chǔ)能輔助火電機(jī)組調(diào)頻系統(tǒng)配置包括功率和電量，其中額定功率為功率調(diào)節(jié)最大范圍；額定電量為電能存儲(chǔ)能力。儲(chǔ)能系統(tǒng)容量配置需要能夠滿足AGC信號(hào)和跟蹤機(jī)組出力的功率調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)周期內(nèi)能量需求。調(diào)頻配置需求調(diào)節(jié)速率響應(yīng)時(shí)間調(diào)節(jié)精度火電機(jī)組調(diào)頻歷史數(shù)據(jù)現(xiàn)有機(jī)組綜合調(diào)頻性能指標(biāo)及調(diào)節(jié)深度分析典型日機(jī)組出力偏差分布（AGC設(shè)點(diǎn)指令與機(jī)組輸出功率的差額）根據(jù)滿足覆蓋率為ρ1的功率調(diào)節(jié)需求，確定儲(chǔ)能配置功率分析每次調(diào)節(jié)所需儲(chǔ)能充放電量概率分布根據(jù)相應(yīng)周期內(nèi)連續(xù)單向調(diào)頻指令最大次數(shù)，確定最大充放電量考慮電池放電倍率、充放電發(fā)熱和循環(huán)壽命等因素進(jìn)而確定儲(chǔ)能系統(tǒng)電量?jī)?chǔ)能電量配置方法儲(chǔ)能功率配置方法263.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

配置原則：用戶側(cè)儲(chǔ)能配置需求2.

次要效益、間接效益不作為考慮因素低儲(chǔ)高發(fā)套利1.

直接效益場(chǎng)景優(yōu)先降低容量費(fèi)用延緩配電網(wǎng)投資提高供電可靠性提供應(yīng)急供電功率電量3.2

地區(qū)儲(chǔ)能需求分析思路及方法

27

五、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性評(píng)估285.1

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)于電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行、等都具有十分顯著作用，需要促進(jìn)新能源消納從社會(huì)經(jīng)濟(jì)資源有效配置的角度，分析電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)，重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目外部性，評(píng)價(jià)其耗費(fèi)社會(huì)資源的經(jīng)濟(jì)合理性，進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。效益與費(fèi)用類別識(shí)別效益直接效益延緩電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)參與電力市場(chǎng)輔助服務(wù)提高供電可靠性促進(jìn)新能源消納間接效益節(jié)能減排技術(shù)擴(kuò)散產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)乘數(shù)效果費(fèi)用直接費(fèi)用初始投資運(yùn)行維護(hù)更換改造間接費(fèi)用生態(tài)環(huán)境

內(nèi)部收益率IRR8.4%凈現(xiàn)值NPV1143.5動(dòng)態(tài)投資回收期15.7磷酸鐵鋰方案的儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部收益率IRR11.2%，凈現(xiàn)值1817.4萬(wàn)元，動(dòng)態(tài)投資回收期10.1年。項(xiàng)目年限12…78…10…14建設(shè)成本3750運(yùn)行成本113113113113113更換成本1242當(dāng)年成本37501131131131355113當(dāng)年收益263601601601601168.35.1

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)針對(duì)量化收益和估算對(duì)電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能開(kāi)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。某地1#主變、3#主變出現(xiàn)重過(guò)載現(xiàn)象，單臺(tái)變壓器容量50MVA，共需配置儲(chǔ)能系統(tǒng)8MW/14.5MWh。以上述配置為例，根據(jù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)有關(guān)原理，采用磷酸鐵鋰電池（LFP）方案的儲(chǔ)能系統(tǒng)計(jì)算全壽命周期內(nèi)逐年的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。從國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)角度綜合定性分析來(lái)看，29電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目具有突出的外部（間接）效果，大力發(fā)展電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能對(duì)于各類儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)上下游、節(jié)能減排、推動(dòng)技術(shù)擴(kuò)散和發(fā)展、提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行都有十分重要的作用。

5.2

基于電力系統(tǒng)效益的儲(chǔ)能財(cái)務(wù)分析儲(chǔ)能系統(tǒng)成本模型···輔助設(shè)施成本PCS成本電池成本系統(tǒng)殘值運(yùn)維成本更換成本安裝成本成本構(gòu)成表征指標(biāo)CP

Csys

Crep

Cf

Ce

Cg

Crec儲(chǔ)能成本構(gòu)成儲(chǔ)能系統(tǒng)成本由安裝成本、運(yùn)行維護(hù)成本、更換成本、用電成本和系統(tǒng)殘值構(gòu)成投資成本主要表征儲(chǔ)能系統(tǒng)在壽命周期內(nèi)的資本支出情況，主要影響因素包括充電效率、放電效率、最大放電深度等度電成本主要表征儲(chǔ)能系統(tǒng)單位發(fā)電量所產(chǎn)生的綜合成本，由資本指出的凈現(xiàn)值總和（包括每年支出的其他費(fèi)用）除以全壽命周期內(nèi)輸出的總電量計(jì)算得出工程周期內(nèi)的年均成本LCPf_Pe_Pg_Prec_PLCP

Csys_P

Crep_P

C

C

CC

30

儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的收益構(gòu)成315.2

基于電力系統(tǒng)效益的儲(chǔ)能財(cái)務(wù)分析配電網(wǎng)側(cè)配置儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以通過(guò)跟蹤分布式發(fā)電和用電負(fù)荷曲線，實(shí)施充放電優(yōu)化控制，避免配電設(shè)備重過(guò)載延緩配電網(wǎng)改造收益發(fā)生停電故障時(shí)，儲(chǔ)能能夠?qū)?chǔ)備的能量供應(yīng)給終端用戶，避免了故障修復(fù)過(guò)程中的電能中斷，以保證供電可靠性提高供電可靠性收益儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)削峰填谷，降低用戶側(cè)對(duì)電網(wǎng)最大用電負(fù)荷需求，使得原本由于發(fā)電站建設(shè)的投資得到延緩延緩裝機(jī)總量收益節(jié)能效益主要體現(xiàn)在利用儲(chǔ)能系統(tǒng)減少燃煤電廠的燃料消耗節(jié)約能源收益主要體現(xiàn)在利用儲(chǔ)能系統(tǒng)提高可再生能源接納，以及儲(chǔ)能系統(tǒng)本身充放電所帶來(lái)的減排效益減少污染物及二氧化碳排放收益

32內(nèi)部收益率IRR4.5%凈現(xiàn)值NPV-27動(dòng)態(tài)投資回收期-案例1-電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能某地1#主變、3#主變出現(xiàn)重過(guò)載現(xiàn)象，單臺(tái)變壓器容量50MVA根據(jù)容量配置原則，得到共需配置儲(chǔ)能系統(tǒng)4MW/4MWh。以上述配置為例，根據(jù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)有關(guān)原理，采用磷酸鐵鋰電池（LFP）方案的儲(chǔ)能系統(tǒng)計(jì)算全壽命周期內(nèi)逐年的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。磷酸鐵鋰方案的儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部收益率IRR4.5%，凈現(xiàn)值-27萬(wàn)元。項(xiàng)目不具備經(jīng)濟(jì)性。5.3

基于電力系統(tǒng)效益的儲(chǔ)能財(cái)務(wù)分析隨著電池成本下降速度加快，內(nèi)部收益率（IRR）逐漸增加，從電力系統(tǒng)收益來(lái)看，其財(cái)務(wù)逐步具備可行性。但目前電池成本暫時(shí)無(wú)法下降如此之快，短期內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目仍舊不具備經(jīng)濟(jì)性，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展及規(guī)模效應(yīng)的出現(xiàn)，從長(zhǎng)期來(lái)看，項(xiàng)目可以達(dá)到基準(zhǔn)收益率，獲得較好的財(cái)務(wù)回報(bào)。

案例2-調(diào)頻輔助服務(wù)33以某火力發(fā)電廠的一臺(tái)300ＭＷ直吹式機(jī)組為例，按照平均單向調(diào)頻指令次數(shù)為5次，磷酸鐵鋰電池使用2C充放電電流考慮，則儲(chǔ)能配置電量為1.5MWh。因此配置儲(chǔ)能系統(tǒng)為3MW/1.5MWh。按照儲(chǔ)能提供調(diào)頻服務(wù)運(yùn)行壽命為4年進(jìn)行測(cè)算，本項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)果如下。可見(jiàn)，項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率達(dá)35.3%，動(dòng)態(tài)回收期為3.2年。序號(hào)項(xiàng)目成本（萬(wàn)元）1建設(shè)成本5401.1電池系統(tǒng)2701.2逆變器PCS2101.3輔助系統(tǒng)602年運(yùn)行成本16內(nèi)部收益率IRR35.3%凈現(xiàn)值（萬(wàn)元）NPV403.9動(dòng)態(tài)投資回收期（年）—3.2內(nèi)部收益率IRR35.3%凈現(xiàn)值（萬(wàn)元）NPV403.9動(dòng)態(tài)投資回收期（年）—3.2聯(lián)合調(diào)頻日均收益：IALL=1948×(ln3.4+1)×6=25991.5元火電機(jī)組調(diào)頻日均收益：IGEN=1430×(ln1.42+1)×6=11588.6元?jiǎng)t儲(chǔ)能日均收益ISE=IALL-IGEN=14402.9元按照年均調(diào)頻200天考慮，則年均收益為288.1萬(wàn)5.3

基于電力系統(tǒng)效益的儲(chǔ)能財(cái)務(wù)分析-600-1004009001400024681012調(diào)頻中標(biāo)服務(wù)價(jià)