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1、发电侧储能一、电源侧储能1.定义：储能在发电侧应用占比最高，主要功能包括平抑出力、调频/调压、削峰填谷。其中削峰填谷是储能在发电侧最核心的功能，即在新能源发力高峰时消纳弃风、弃光；在新能源发力不足时放电，来平滑发电输出，提高新能源发电利用率。2、背景简述：新能源风电、光伏发电量攀升,在社会用电量中占比高增。2021年，全国光伏发电量为3259亿千瓦时,同比增长25.1%;全国风电发电量为6526亿千瓦时,同比增长40.5%o风电、光伏累计发电量共9785亿千瓦时，同比增长35.0%,占全社会用电量的比重达到11.7%,首次突破10%以上。但与此同时，弃风和弃光电量的绝对量增长显著。2021年，
2、全国弃风电量206.1亿千瓦时弃光电量67.8亿千瓦时。弃电总量约为267.48亿千瓦时，同比高增约22.7%o西藏、青海等省份弃光率较高，光伏利用率仅为86.2%、80.2%o未来，随着电力供给结构向风光倾斜，新能源发电量大幅上涨，弃风和弃光电量将在未来一段时间保持上升趋势,新能源发电消纳上网问题仍不容小觑,需要积极运用储能系统解决弃电问题。在电源侧，储能系统将是电源调峰、削峰填谷的重要抓手，成为清洁电量的搬运工。未来一段时间，我国电力供应结构仍将以燃煤发电为主，传统+新能源”混合发电模式并行。在用电低谷时，燃煤机组可进行灵活性调节，整体发电降至最小出力限制附近。但如果此时的发电供给仍高于电
3、力需求，则传统能源端无法进一步调节，只能从新能源端选择弃光、弃风。储能系统加入后，弹性调度、源网荷储互动成为可能。在风电、光伏的发电高峰时段内,储能系统充电，消纳新能源电量，有效降低弃光率;在无风、无光时,储能系统放电，支撑电力系统正常运行。储能有利于平滑可再生能源输出，减少新能源风电光伏的弃风弃光，提高新能源电力并网消纳水平。关于加快推动新型储能发展的指导意见提出，要大力推进电源侧储能项目建设，布局配置储能的新能源电站,保障新能源高效消纳，为电力系统提供容量支撑及一定调峰能力。3、应用场景：1）能量转移：能量时移是通过储能的方式实现用电负荷的削峰填谷，即发电厂在用电负荷低谷时段对电池充电，在
4、用电负荷高峰时段将存储的电量释放。此外，将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网也是能量时移，主要收益来源为各地的峰谷价差和峰平价差。2）容量机组：由于用电负荷在不同时间段有差异，煤电机组需要承担调峰能力，因此需要留出一定的发电容量作为相应尖峰负荷的能力，这使得火电机组无法达到满发状态，影响机组运行的经济性。采用储能可以在用电负荷低谷时充电，在用电尖峰时放电以降低负荷尖峰。利用储能系统的替代效应将煤电的容量机组释放出来，从而提高火电机组的利用率，增加其经济性。3）系统调频：频率的变化会对发电及用电设备的安全高效运行及寿命产生影响，因此频率调节至关重要。在传统能源结构中，电网短时间
5、内的能量不平衡是由传统机组（在我国主要是火电和水电）通过响应AGC信号来进行调节的。而随着新能源的并网，风光的波动性和随机性使得电网短时间内的能量不平衡加剧，传统能源（特别是火电）由于调频速度慢，在响应电网调度指令时具有滞后性，有时会出现反向调节之类的错误动作，因此不能满足新增的需求。相较而言，储能（特别是电化学储能）调频速度快，电池可以灵活地在充放电状态之间转换，成为非常好的调频资源。4）备用容量：是指在满足预计负荷需求以外，针对突发情况时为保障电能质量和系统安全稳定运行而预留的有功功率储备，一般备用容量需要在系统正常电力供应容量1520%,且最小值应等于系统中单机装机容量最大的机组容量。由
6、于备用容量针对的是突发情况，一般年运行频率较低，如果是采用电池单独做备用容量服务，经济性无法得到保障,因此需要将其与现有备用容量的成本进行比较来确定实际的替代效应。5）可再生能源并网：由于风电、光伏发电出力随机性、间歇性的特点，其电能质量相比传统能源要差，由于可再生能源发电的波动（频率波动、出力波动等）从数秒到数小时之间，因此既有功率型应用也有能量型应用，一般可以将其分为可再生能源能量时移、可再生能源发电容量固化和可再生能源出力平滑三类应用。例如针对光伏发电弃光的问题，需要将白天发出的剩余电量进行储存以备晚上放电，属于可再生能源的能量时移。而针对风电，由于风力的不可预测性,导致风电的出力波动较大，需要将其平滑，因而以功率型应用为主。
