分布式储能系统的前景及关键技术

1.什么是分布式储能系统？

分布式储能是指通过绿色能源中的光伏、风电或电网中的电力储存能量。储能能量可以是电、热、冷、势能等。分布式储能系统具有灵活的接入位置，主要是将中低压配电网、微电网和用户多余的电能接入供电网络。

随着一天用电量的变化，电网负荷存在峰谷、风能和太阳能发电的不断增加，进一步加剧了峰值调整压力，利用储能装置在负荷高峰期放电，从电网充电，降低峰值负荷需求，提高负荷特性，参与系统峰值调整的作用。

二、分布式储能系统的具体功能

分布式储能系统是对分布式储能电站进行监控和管理的软件系统。一般来说，同一项目的储能电站可能分布在不同的地方，难以监控和管理，但依靠软件系统将大大提高效率。具体功能包括：

1、管理跨区域的本地储能系统。

2、战略模式(如峰谷模式、需量模式、平滑模式等)。)针对当地的储能系统实施不同的目的。

3、独立储能站具有相关性，可实现集中虚拟储能站、统一管理、集中配置。

4、用户相互隔离，用户在自己的权限范围内监控自己的储能站。

5、支持web浏览和移动客户端。

6、支持本地存储和云存储。

二、电力系统中分布式储能的应用场景

1、削峰填谷

近年来，电网负荷峰谷差日益增大，电网可再生能源发电渗透率的不断提高进一步导致电网峰值调整压力的增加。利用储能装置在负荷高峰期放电，在负荷低谷期从电网充电，降低高峰负荷需求，节约用电成本，提高负荷特性，参与系统峰值调整。提高电力系统设备的利用率，通过实施削峰填谷，可以延缓或减少发电量－输－扩容升级配电环节设备。

储能系统根据实施主体的不同，削峰填谷的目标也不同：①储能系统实施主体为电网时，从电网峰值调整的角度考虑，为了减少传统发电机组的启停次数和旋转备用容量，储能系统峰值填充的目标应为负荷波动小、峰谷差小。②当储能系统实施主体为用户或第三方投资者时，储能系统的目标是节约电费，最大限度地套利。目前的储能系统峰填谷控制策略主要以负荷波动最小为目标函数，辅助经济分析，实现储能系统充放电的优化管理。

2、提高供电可靠性和电能质量

为防止电网故障或停电时重要用户的经济损失，配置一定容量的储能系统作为应急电源或不间断电源，可有效提高供电可靠性。此外，储能系统可以实现高效、快速、有功和无功控制，快速响应系统扰动，调整频率和电压，补偿负荷波动，提高系统运行稳定性，提高电能质量。

3、调频

储能系统，特别是电池储能技术，具有响应速度快、双向调节能力强的优点，比传统的调频手段更高效。然而，由于储能系统的经济限制，电池储能系统的容量小于传统的调频电源，因此储能系统通常与传统的调频电源相结合。在储能参与系统一次调频方面，研究了储能系统辅助传统机组一次调频的控制策略，主要采用改进下垂控制方法。储能系统还可以与风电联合提高风电机组的调频能力，在这种模式下，风电场的弃风量也会相应减少。在储能参与系统二次调频方面，针对传统调频中火电机组响应速度慢、机组爬坡速度低的问题，提出了基于模糊控制、遗传算法和灵敏度分析的储能系统参与调频控制方法，从而提高电网的调频性能。

4、可再生能源消耗分布式可再生能源消耗

可再生能源发电的随机性和波动性特性，如分布式风电和光伏，将对其接入的配电网运行控制产生影响。储能系统可以平滑分布式风景发电的有功功率波动，提高电能质量，提高跟踪计划的输出能力，从而减少分布式风景发电对电网的影响，促进电网接受高渗透分布式可再生能源发电的能力。目前，储能系统主要开展了平滑风景输出波动、跟踪计划等控制技术研究，提高了集中大规模可再生能源发电，取得了许多成果。由于接入位置和利用方式与集中发电不同，分布式可再生能源发电的控制需求也存在差异。这方面的研究目前还处于起步阶段。

三、分布式储能系统的前景及关键技术

随着储能系统特别是电池储能技术经济的不断提高，分布式储能系统的推广和应用将得到推广。目前，技术储备不能支持大量分布式储能系统接入电网的应用，分布式储能系统在电网应用中仍有很大的研究需求。

1、分布式储能改进了分布式风景可再生能源并网消耗技术的研究。从分布式风景发电引起的配电网电能质量改进和峰值调整需求为出发点，开展分布式储能容量配置、经济分析和控制技术研究，通过两者的结合提高配电网的运行水平。

2、电网统一调度管理技术研究分布式储能系统。当电网中接入的分布式储能系统数量达到一定规模时，分布式储能系统的有序调度管理不仅能满足当地功能，还能通过统一协调控制满足电网级的应用，最大限度地发挥分布式储能系统的作用。

3、储能系统分布式应用的优化配置和经济分析技术研究。目前，分布式储能优化配置主要针对特定接入点的功率和容量进行优化配置。未来，从电网的角度进行统一布局时，应对分布式储能系统进行有序的规划和配置技术研究，充分发挥多点分布式储能聚合效应，实现对电网各种需求的支持能力，产生一定的经济和社会效益。