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摘 要

随着大规模可再生能源的发展和电力系统灵活性需求的提升，储能系统已被广泛地视为是电力系统的又一重要的组成部分。本文深入地调研了电力系统储能技术的分类、原理及主要的特征，分析了当前电力系统各个关键环节对于储能技术的重要性和需求。此外，本文还介绍对比了ES-select软件以及层次可行性分析法在储能系统在电力系统各个场景中可行性分析的应用，通过具体案例分析了不同应用场景中储能技术的量化得分。

关键词:储能系统 智能电网 指标体系 可行性

Technical feasibility analysis of energy storage system suitable for power application

Abstract

With the development of large-scale renewable energy and the increased demand for power system flexibility, energy storage systems have been widely regarded as another important part of the power system. This article deeply investigates the lassification, principle and main characteristics of power system energy storage technology,and analyze the importance and demand of the current key aspect of the power system for energy storage technology. In addition, this article also introduces and compares the application of ES-select software and hierarchical feasibility analysis method in the feasibility analysis of energy storage system in various scenarios of power system, and analyzes the quantitative score of energy storage technology in different application scenarios through specific cases.

Key words: Energy storage system；Smart grid；Index system;Feasibility

目录

摘 要 I

第一章 绪论 1

1.1电力系统中储能技术的应用现状 1

1.2储能应用关键技术研究现状 2

1.3本课题的研究意义 2

第二章 储能技术的分类、原理及主要的特性 4

2.1机械储能 4

2.1.1抽水蓄能 4

2.1.2压缩空气储能 5

2.1.3飞轮储能 6

2.2电化学储能（各类电池） 6

2.2.1铅酸电池 6

2.2.2锂离子电池 7

2.3电磁储能 8

2.3.1超级电容器 8

2.3.2超导磁储能 8

2.4化学储能 9

2.5储热 9

2.6小结 10

第三章 电力系统各环节对储能技术的需求分析 11

3.1发电 11

3.1.1能量时移 11

3.1.2容量机组 12

3.1.3负荷跟踪 12

3.1.4系统调频 13

3.1.5备用容量 14

3.1.6可再生能源并网 14

3.2输配电 14

3.2.1缓解输配电阻塞 15

3.2.2缓解输配电设备扩容 15

3.2.3无功支持 15

3.3用户侧 15

3.3.1用户分时电价管理 16

3.3.2容量费用管理 16

3.3.3提高电能质量 16

3.3.4提升供电可靠性 16

3.4小结 17

第四章 电力系统储能应用技术指标体系及评价方法 18

4.1电力系统储能应用技术指标体系 18

4.2典型应用场景储能技术经济可行性评价方法 19

4.2.1ES-SELECT软件功能 19

4.2.2层次分析法 22

4.3案例分析 24

4.3.1关键指标 24

4.3.2基础数据 25

4.3.3选型分析 25

4.4小结 26

第五章 总结 27

参考文献 28

第一章 绪论

储能即为对能量的有效存储，狭义上储能是指将大量电能有效地存储起来并在满足使用需要时进行能量释放的一系列技术和管理措施^[1]。石油、煤等天然化工可再生能源作为一种也是世界上目前仅存的几种完全不可利用的再生能源，在近年来人类经济社会不断的发展和生产的活动中对于其种类和数量的增加和需求不断的增多，开采的力度也在不断的增加，在我国乃至全球的范围内这些不可再生能源的种类和数量正在急剧的增加和减少。为了确保我们能够有效解决这一时代的能源危机，当前对于这些新能源的研究开发和需求逐渐的增加，并且随着信息科技的不断发展，这些新能源的技术在被研究和开发的过程中也随即广泛的应用到了我们的电力系统中，主要的应用内容就是能够满足了居民日常的生活和用电需求，发电、输电以及配电的结构调整和电源调度。新能源的调控技术产生和方式通常都被认为是一种可以借助于风力、水力等其他自然界资源可以产生和借助的综合利用能源，但是从其稳定性来说，这些能源发电的时间和方式通常都会直接受到自然因素的直接影响，在电力系统运转的时间和过程中常常这些因素会使能源具有一定的功率波动性和一定的间歇性。目前对于这些综合利用能源的各种调控和方式还是存在一定的技术难度的，同时这些调控技术还可能会给整个电力系统的安全性和使用带来一定的影响和风险，所以储能技术也就应运而生^[2]。

1.1电力系统中储能技术的应用现状

电力储能服务系统在实现电力系统的发、输、配、用、调度多环节，实现可再生能源的特性侧自动改善、调峰侧自动调频、需求侧自动响应等多种电力储能管理服务核心功能。

电力系统内部采用储能输配电装置，可大大节约电力系统内部综合用电的成本。储能用在风力发电端，可大大提高风力发电机的稳定和运行的能力。当发电机转子受到各种扰动时，它可以自动迅速的吸收不平衡的输出功率和电流，缓解发电机转子的振荡，使得发电机在转子受到各种外力扰动时，输出的状态和电流更加稳定。储能系统在应用于输配电时，可灵活控制能源配置系统的能源供应，去除系统高峰期的用电需求。

据CNESA统计，截至2018年底，全球企业累计完成投运储存电能装机项目的全年累计储能装机容量规模181.0GW，同比高于上一季度环比增长3.2%。所有必需的大容量装机占国内市场累计规模容量比重为3.7%，较2017年同期大幅提升增长了2.0个季度百分点。

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