马会萌中国电科院储能与电工新技术所2024年3月27日北京电化学储能优化配置技术一、研究背景二、储能优化配置技术原理三、储能优化配置案例四、总结与展望2一、研究背景截至2023年12月底全国可再生能源发电总装机达15.16亿千瓦，占全国发电总装机的51.9%，在全球可再生能源发电总装机中的比重接近40%。新能源发电是未来人类社会能源供给的重要组成部分，储能是构建未来灵活性调节能力的核心技术。通过规模化参与新型电力系统的调峰、调频、调压、惯量支撑和容量备用等应用，实现不同时间尺度电力电量平衡，参与解决保供电、保安全和促消纳的难题。“十四五”储能实施方案中对储能的功能定位2023年全国电力装机构成情况3一、研究背景源网荷各侧新型储能应用场景[1]技术类型能量效率应用规模储能时长启动时间响应速度抽水蓄能70%-80%百兆瓦小时级3-5minmin压缩空气40%-70%百兆瓦小时级~6min~1min飞轮储能>85%兆瓦分钟级<2ms<2ms锂离子电池>85%百兆瓦小时级100ms级<10ms液流电池70%-75%百兆瓦小时级100ms级ms级钠离子电池80%-90%百兆瓦小时级100ms级<10ms氢储能30%-40%兆瓦天、周级3-5min<1s水电燃气燃煤机组电化学储能替代效果1.5倍2.5倍25倍不同类型储能性能在调频方面，电化学储能的替代效果储能好用是共识，如何把储能用好却是难题！4[1]图片来源2023年《新型电力系统发展蓝皮书》电化学储能具有选址灵活、建设周期短、响应速度快、调节精度高、四象限灵活调节能力等特点，能够为电力系统提供多时间尺度、全过程的平衡能力、支撑能力和调控能力。一、研究背景布点合心农安德惠西郊至北郊至通辽宝龙山变长山厂前郭松原变至正阳白城变镇赉变洮南变通榆特许权风电场400MW大安变洮南风电场(99MW)富裕风电场(15MW)洮北风电场（98.6MW）查干浩特风电场(24MW)大安风电场(150MW)长岭长岭风电场（99MW）长岭174风电场（9.35MW）龙源长岭双龙风电场（49.5MW）能投腰井子和三十号风电场（99MW）至双辽电厂至三家子九台乾安至巨丰图例500kV变电站220kV变电站发电厂风电场500kV线路220kV线路66kV线路至长春南至哈南镇赉风电场一期（49.5MW）至扶余至新华厂宝山风电场（50MW）才字乡风电场（49.5MW）黑鱼泡风电场（49.5MW）新立风电场(99MW)长山变白城变（500kV）城东变白城发电厂长山新厂向阳风电场马力风电场（49.5MW）0123456012345600.30.60.91.2h电池额定功率下的充放电时间（）不同置信水平下的电池功率（MW）绝对值均值（MW）定容选型储能系统优化配置技术是储能应用环节的前端技术，是在发-输-配-用各环节典型场景下储能的技术选型、选址布点、容量优化计算，直接关系到技术需求的满足程度、储能投资的经济性。5一、研究背景二、储能优化配置技术原理三、储能优化配置案例四、总结与展望6配置流程二、储能优化配置技术原理储能优化配置需要在场景-模式-策略等边界层层递进明晰情况下，通过搭建优化计算模型开展的优化计算问题，伴随上游场景的变化，后续各环节随之变化。7应用场景二、储能优化配置技术原理以新能源电站为例，目前储能应用已经完成从促进消纳到“兼顾消纳和主动频率支撑”，再到面向中长期市场、电力现货市场、“两个细则”考核规则，提升“新能源+储能”市场竞争力的场景跃迁。82022年2025年2030年0.10.20.30.40.50.60.7抽蓄锂电池全钒液流压缩空气钠离子铅炭度电成本/元不同利用小时数的度电成本储能度电成本包含造价成本、运营成本和沉默成本，其中储能的年利用小时数将严重影响沉默成本。2030年前，电化学储能应用应设定在有限目标-日内波动调节。储能的年利用小时数超过2000小时才能体现其经济利用水平。超过2000小时的度电成本趋势火电气电储能综合调节度电成本6-8分/kwh0.12-0.15元/kwh0.55-0.65元/kWh二、储能优化配置技术原理应用模式通过技术目标梳理、政策环境分析，考虑储能的收益途径，明确储能的应用模式。9配置方法二、储能优化配置技术原理0246810121416182022时间（h）常规电源最大技术出力用电负荷+联络线交换功率新能源发电电量常规电源发电电量发生新能源受阻发生负荷限电常规电源最小技术出力功率（MW）新能源+常规电源发电功率常规电源发...