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导读：年6月，国家能源局发布《新型电力系统发展蓝皮书》，提出电力系统形态要从“源网荷”向“源网荷储”转变。仅一字之差，但储能在未来新型电力系统中的关键地位已毋庸置疑。究竟什么是储能？它缘何能跻身成为新型电力系统中的第四大要素？它在整个系统中又扮演着怎样的角色？本期绿电来《电力进化论》栏目将为你一一道来。

要想理解储能

首先要知道电能使用的特点

电能是即发即用的

但电力需求会出现周期性的高峰和低谷

从而产生供需不平衡现象

此外，风光等可再生能源

受日夜变化、气候等因素影响

存在不确定性高、波动性大等问题

导致电力系统不稳定、弃风弃光等情况发生

这就引发了对储能技术的需求

储能：电力系统的调节器

储能不生产能量，只是能量的搬运工

其核心功能在于“调节”

在电网负荷低时储存能量

在电网负荷高时输出能量

实现削峰填谷，达到供需平衡

储能解决了可再生能源输出不稳定的难题

促进了可再生能源的消纳

此外，由于分时电价的实施

电力价格在不同时间节点是不一样的

耗电量大的用户可以通过

在电价低时储存能量

在电价高时释放能量

从而节约用电成本

可以想象成一个海绵

在价格便宜时吸水，在价格昂贵时放水

常见的储能方式有哪些？

由于储能的本质是将电能

转换为其他形式的能存储起来

用的时候再转化为电能

所以产生了多种储能方式

抽水蓄能是目前技术最成熟的储能方式

它利用电能将水从低处抽升至高处储存

待需要时释放水流驱动涡轮发电机产生电能

实现能源的高效转换和储存

在平衡电网负荷和储备备用电力方面

发挥重要作用

然而，抽水蓄能的建设成本较高

需要考虑地理条件和环境因素

很多地方没有办法建设抽水蓄能

尤其是在分布式能源快速发展的情况下

我们不可能在工厂或家庭内部安装水电站

因此，在市场需求下

各种新型储能技术得到了快速发展

其中最常见的是锂离子电池储能

主要利用化学反应将电能转为化学能储存

得益于电动汽车技术的发展

锂离子电池储能

迅速覆盖了电力系统的各种应用场景

已成为目前商业推广最迅速的

储能技术之一

此外，液流电池、压缩空气储能、超级电容储能、飞轮储能等新型储能技术也正在不断发展

它们各具特色

但均处于商业推广初期或实验室阶段

锂电池储能有哪些主要应用场景？

根据应用场景，锂电池储能分为

发电侧、电网侧和用户侧三大类型

发电侧与电网侧储能的界限逐渐模糊

因此我们根据受益方的不同

将新能源配储归类为发电侧储能

将用于平衡电网负荷、应对峰谷电力需求变化的储能归为电网侧储能

而用于降低用电成本

利用峰谷电价差获利

的储能归为用户侧储能

各个应用场景的储能商业模式各不相同

但它们都具有其必要性，以满足不同的需求

在国内，用户侧的储能集中于工商业

大多数情况是晚上谷时充电，白天峰时放电

如果没有签约电力调度协议

一般不接入电网，自充自用

目前接入电网参与需求侧响应的大多为

发电侧或电网侧储能

未来，如果虚拟电厂模式成熟

会有更多的用户侧储能参与电力调度

接入电网

值得注意的是

如果用户侧储能系统配套有光伏系统

白天中午光伏系统发电高峰期

可能会产生多余的电能

直接上网售卖还有可能是负电价

此时，用户可以将多余的电能

存储到储能系统中，实现更大经济效益

储能的电如何进入电网参与调节？

上述提到，参与电网调节的储能

一般是发电侧、电网侧

和签约电力调度协议的用户侧

储能的电进入电网调节

需要通过双向储能逆变器（PCS）

这一关键组件

它可以将电能在交流和直流之间进行转换

在电网负荷低谷时

PCS将电网的交流电转换成直流电

储存在电池储能系统中

而在电网负荷高峰时

PCS将储能电池中的直流电

转换成符合电网要求的交流电

回馈到电网中

通过这种方式

储能系统与电网实现了相互连接

可以在不同负荷情况下灵活调整

电能的储存和释放

从而维持电网的稳定运行

经过PCS转换后的电能

通过变压器升压、降压等过程

以适应不同电压等级的电网要求

进一步加入主要电网中

这样储能系统就在电网中发挥了调节作用

衡量储能系统的关键指标有哪些？

储能系统这么重要

那么衡量指标有哪些呢？主要包括

额定功率、能量容量和持续时间

额定功率是指系统能够瞬时释放的最大功率

能量容量表示系统可以存储的最大能量

而持续时间是系统以额定功率运行的时间

为了更好地理解这些指标

我们可以将储能系统想象成一个水桶

其中，水桶进出水的速率为系统的额定功率

水桶的容量则对应能量容量

而注满或排空水桶所需时间对应持续时间

这些指标用于评估和比较

不同储能系统的性能和大小

以一个具体示例来说明

一个10MW/20MWh的储能系统

意味着它能够储存20MWh的能量

以10MW的额定功率持续充电或放电2小时

说了这么多

总之，储能系统可大可小

是新型电力系统的重要一环

它可以安装在西北的沙漠里

解决可再生能源不稳定输出的问题

也可以安装在附近的工厂里

通过峰谷价差赚取收益

还可以配合光伏安装在家庭别墅里

提高绿色能源的利用率

在未来的发展中

储能技术将会越来越普及

让我们一起期待它带来的无限可能吧！

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