2024电化学储能优化配置技术报告

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 一、研究背景 Ø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%。 Ø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。 一、研究背景 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。 p储能好用是共识，如何把储能用好却是难题！4 一、研究背景 p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。 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 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。 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。 二、储能优化配置技术原理 p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。 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。 二、储能优化配置技术原理 以满足负荷平衡需求和新能源消纳要求为目标，采用时序生产模拟方法，通过迭代计算得到满足系统需求的储能功率和储能能量。 二、储能优化配置技术原理 边界条件： u单位容量投资成本：2000元/kWhu能量转换效率：85%u运维成本：0.05元/kWhu储能系统使用年限：10年uSOC范围：0.1-0.9u预期内部收益率：8%u残值和回收成本基本抵消：0u循环次数：8000次u贷款年利率：4.9%u贷款年限：储能运营期 二、储能优化配置技术原理 二、储能优化配置技术原理 二、储能优化配置技术原理 二、储能优化配置技术原理 Ø储能系统的容量保持率与其容量支撑能力、储能投资收益息息相关，如何在规划阶段体现锂电池储能系统在未来实际工况下的容量衰减过程、收益变化过程； 实际工况数据模拟典型工况特征提取+实验室典型工况下寿命衰减数据模拟实际工况下寿命损耗 二、储能优化配置技术原理 Ø多时间尺度问题耦合交叉存在，比如涵盖短时间间隔（s级至min级频率支撑）、长时间尺度（年度消纳）需求同时存在的多场景协同优化配置问题，如何在模型复杂、算力有限的情况下高效求解； 二、储能优化配置技术原理 Ø储能优化配置结果如何验证； 控制策略仿真、投资经济性测算、其他配置方法对比等验证。 兼顾消纳和主动支撑的储能容量配置计算步骤： ØStep1：基于对电网、电站实际运行数据完成储能需求典型特征提取；ØStep2：考虑储能充放电限制条件、以经济性最优等为目标函数，进行储能容量寻优；ØStep3：对储能容量寻优结果进行时序仿真，模拟储能时序运行效果。 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 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 相较于促进消纳场景下，虽然在兼顾场景下光伏电站配建储能的年投资总成本增加，但由于储能收益种类增加，投资回收期缩短2年，内部收益率提升了2%。 三、储能优化配置案例 在促进消纳场景下，储能收益90%以上来自于降低弃电率，在兼顾多场景下，储能收益超过一半来自于降低弃电率，新能源上网电价直接影响储能是否具有投资价值。 近年来新能源上网电价持续下降，兼顾多场景相较于促进消纳场景能获得更好的投资经济性。 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 三、储能优化配置案例 综合考虑储能系统的初始投资成本、年运维成本、储能循环寿命（SOC范围0.8，8000次），储能使用年限约11年，预期收益率8%。 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 四、总结与展望 包括长时储能的新型储能技术和电力市场的快速发展，给储能优化配置带来了显著的场景和需求变化： 储能建模 I 搭建体现储能技术性能及经济性参数相互关联融合的系统级技术-经济特性模型。 多类型储能协同配置 II 解决日内问题的电化学储能与长时储能协同配置。 多元场景协同配置 不同电压等级、源侧-网侧、配网侧-主网侧储能协同配置。