“新型电力系统背景下的用户侧储能 多场景应用与实践 2022年2月24日 中国能建广东院 网络信息公司（综合能源公司） 杨海森 1 目 录 第一部分 新型电力系统及储能前景 第二部分 用户侧储能应用场景 第三部分 用户侧储能项目案例 2 一、新型电力系统及储能前景 1、新型电力系统发展趋势 海量设备及其状态监测 分布式电源广泛接入 源网荷储互动，控制难度增大 用户需求与电能质量要求提高 随器计量 多表合一 随器计量 设备与数据：少量---海量 •海量物联网设备，各种智能传 感、态势感知海量增加； •采集点下移，用能终端随器计 量； •采集频次和实时性提高。 新能源 新业务 配电网特征：稳定---波动 •新能源广泛接入：太阳能、 风能、分布式储能等； •新业务：充电桩，智能家居、 网荷互动、远程诊断； •新需求：状态监测、泛在感 知、闭环控制。 分布式电源 弹性电网 控制节点：骨干---末梢 •从输变电控制，向配电网、分 布式电源和用户侧末端拓展； •控制点数量：十万级→百万级； •控制时延： 准实时→实时； •控制频次： 低频→高频。 多样化用能 双向互动 控制模型：单向---互动 3 一、新型电力系统及储能前景 2、新型电力系统的特点 绿色高效 新能源：风、光、生物质、海 智能配电网将呈现交直流混合 打通源网荷储各个环节，实现 洋能、地热能； 柔性电网与微电网等多种形式 “全面可观、精确可测、高度 可再生能源：水能； 协同发发展态势，具备更高的 可控”，通过数据分析和计算 非化石能源:核能； 灵活性与主动性。 机技术，实现电力系统安全稳 清洁能源：天然气、洁净煤、 定运行和资源优化配置。 洁净油 4 一、新型电力系统及储能前景 3、“十四五”新型储能发展实施方案 基本原则 创新引领，示范先行。 立足安全、规范管理。 加快推动商业模式和体制机制创新， 加强新型储能安全风险防范。 在重点地区先行先试。 1 统筹规划，因地制宜。 2 3 4 市场主导，有序发展。 针对各类应用场景，因地制宜多元 明确新型储能独立市场地位，充分发 化发展，优化新型储能建设布局。 挥市场在资源配置中的决定性作用。 发展目标 到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件。…… 到2030年，新型储能全面市场化发展。新型储能核心技术装备自主可控，技术创新和产业水平稳居全球前 列，市场机制、商业模式、标准体系成熟健全，与电力系统各环节深度融合发展，基本满足构建新型电力系 统需求，全面支撑能源领域碳达峰目标如期实现。 5 一、新型电力系统及储能前景 峰谷价差拉大 利好用户侧储能 目前用户侧储能利用峰谷电价差套利是较为成熟的应用模 式，在低谷电价充电、在高峰时段放电，将电力需求转移 可以节省用户电费，同时也避免了电网方面的投资。 O1 国家发改委、能源局 O2 北京朝阳区 《朝阳区节能减碳专项资金管理办法》 对储能技术项目给予总投资额的20%补助 《关于做好2021年电力中长期合同签订工作的通知》 《关于加快推动新型储能发展的指导意见》 指出要拉大峰谷价差，交易双方签订分时段合同时， 从国家层面提出装机规模目标：预计到2025 可约定峰谷时段交易价格，也可参考上一年平均交易 年，新型储能装机规模达到3000万千瓦以上 价格确定平段电价，峰谷电价基于平段电价上下浮动 6 一、新型电力系统及储能前景 从分时电价，到电力现货交易+储能辅助服务 用户侧储能方兴未艾 根据以往的项目经验，当电价差达到0.6~0.7元/千瓦时以上， 企业就可以通过储能系统实现峰谷套利。而随着储能成本下 降，电价差套利的门槛也可能随之下降。 O5 西安市工业和信息化局 《关于促进光伏产业持续健康发展的意见》 光伏+储能新建项目，储能系统按实际充电量给予投 O4 华北能监局 O3 广东省能源局、国家能 源局南方监管局 资人1元/kWh补贴，持续3年，年度补贴上限50万 《第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则》 分布式储能等第三方独立主体可独立参与调峰市场 《广东省市场化需求响应实施方案》 用户侧的储能装置参与需求响应市场交易，根据 响应容量、响应时间和出清价格，给予响应收益 7 一、新型电力系统及储能前景 《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》 用户侧充电桩、光储充建设倍受关注 加强新能源汽车与电网（V2G）能量互动 分布式光伏—储能—充放电 p 加快充换电基础设施建设 p 鼓励开展换电模式应用 p 加强新型充电技术研发 p p p p 新能源汽车充放电 电力调度需求 综合运用峰谷电价 新能源汽车充电优惠 换电、充电、储能“三站合一”模式“ p 新能源汽车市场将可能成为电力储能应用另一方向 8 目 录 第一部分 新型电力系统及储能前景 第二部分 用户侧储能应用场景 第三部分 用户侧储能项目案例 9 二、用户侧储能应用场景 需求侧响应 为特定电力用户提供服务，例如可为用户提供消减需求开支并提供后备电源服务，也可在电网故障时， 保障对用户的高可靠性供电。 10 二、用户侧储能应用场景 微电网应用 p 有效稳定系统输出，解决微网中 动态电能质量问题； p 提高现有配用电设备的利用率、 降低运行成本等； p 实现与大电网的并网运行，必要 时向大电网提供一定的支撑。 11 二、用户侧储能应用场景 移动式储能系统 p 环境友好，无环境和噪声污染； p 功能灵活，满足用户多样化需求； p 高质量、高可靠供电，电压闪动少； p 高效节能，自损耗低； p 运行和维护成本低； 12 目 录 第一部分 新型电力系统及储能前景 第二部分 用户侧储能应用场景 第三部分 用户侧储能项目案例 13 三、用户侧储能项目案例 储能系统设计 提供分布式储能系统、分布式能源和微电网建设的整体解决方案 01 储能和分布式电源的定容配置 根据负荷特性、分布式发电资源、电价、可靠性需 求等，确定最佳储能系统和分布式电源的配置方案。 02 03 工程实施方案 根据现场条件和配置方案，制定工程实施方案， 开展施工图设计、设备采购与工程管理等。 运营模式分析及效益评估 对项目的运营模式、综合效益进行全面的分析 与评估，为技术方案的正确决策提供依据。 14 三、用户侧储能项目案例 储能定容关键问题 ◢ 新能源出力预测：需结合实际现场条件和设备选型进行建模，预测得到新能源全年按小时8760出力数据； ◢ 负荷模拟：对于未建成和无实测数据的园区，需综合考虑负荷和电量的关系，得到符合实际情况的负荷全年按小时8760数据； ◢ 利用方式选择：优先考虑消纳剩余光伏出力，其次考虑做峰谷套利用途； ◢ 优化目标确定：综合考虑储能建设成本和盈利方式，最大化提高储能收益。 储能定容流程 15 三、用户侧储能项目案例 储能系统设计 削峰填谷 容量计算 电储能 ���� = max⁡（ ∆�1 ， ∆�2 ，⋯， ∆�� ） ���� = max⁡（�1 ，�2 ） �2 = ��� 冰蓄冷 …， ∆�1 ∆� + ∆�2 ∆� + ⋯ + ∆�� ∆� ） �1 ∆�� ∆� �=1 削峰填谷 容量计算 LNG 气化站 �1 = max⁡（ ∆�1 ∆� ， ∆�1 ∆� + ∆�2 ∆� ，⋯ , �3 ∆�� ∆� �=�2 , …, 孤网 系统 �� ∆�� ∆� �=�� ���� = �（�� + ∆Q）/�1 ���� = ��（�� + ∆Q）/�1 ���� �2 = 1 − ε �� + ∆Q �� 光伏 充电桩 �1 泊位数 车辆类型 充电管理模式 = 1−� �3 交通 枢纽 屋顶/车棚 可利用面积 ���� = �����−��� ���� = �����−��� � 孤网运行 容量计算 ���� = max⁡（ ∆�1 ， ∆�2 ，⋯， ∆�� ） ���� = max⁡（�1 ，�2 ） 削峰填谷 容量计算 各项综合能源技术应用方案 燃气分布式 以冷/热定电 分析基本热冷负荷确定配置容量 …… 16 三、用户侧储能项目案例 案例 从化明珠工业园多元互动示范项目 ü 调度与控制系统方面，部署1套园区综合能量管理系统和6套用户级分布自治控制系统。 ü 利用冷、热、电、气多能互补特性以及多种可调控资源，支撑多能协同优化与多元用户互动。 2018年9月央视CCTV4高质量发展专 题报道，获得政府和用户的高度认可 Ø 多能协同，提升能源利用效率；整合多种 可调资源，实现源网荷储友好互动。 Ø 组织、协调能源供应、服务、消费各环节 主体，共同参与、联合推进的模式，打造 未来能源产业平台雏形。 Ø 共建共治，协调各方资源有效整合，塑造 了新型能源产业生态圈。 17 三、用户侧储能项目案例 案例 柚柑湾酒店 ◢ 主要特征： 季节性负荷特征明显、停电频繁、电网建设困难、旅 游景点。 ◢ 基本方案： 建设7kWh的光伏+电池储能1MWh+充电桩的一体化 光伏雨棚 +充电桩 微电网。正常时削峰填谷，电网故障时为用户提供应急电 源，最大负荷下满足用户4小时正常供电。 1MWh 储能电池 18 三、用户侧储能项目案例 案例 柚柑湾酒店 基本收益 减少用户停电 30 25 需量管理降低用户电费 延缓电网建设投资 25.43 20 15 10 5 0 2.4 年平均停电时间(h) 储能接入前 储能系统接入后 大幅减少由于线路检修、 故障导致的停电 供电区域可靠性增加，停电时间减少， 可靠性供电收益1.17万元 电网一次性投资、可靠性线路投资 减少50.27万元/年 19 三、用户侧储能项目案例 案例 博鳌乐城智能电网先行示范区 ◢ 智慧型光储充一体化充电站： 建设智慧型光储充一体化充电站，集成自动化、信息化、智能化、互动化等多种新技术，是微电网跨技术领域、多系统协 调集成的综合示范项目应用，满足先行区电动汽车的绿色出行充电需求。 ◢ 基本方案： 建设25kWp光伏车棚+250kWh储能+双向直流快充桩5台+柔性直流快充桩5台。 20