2 能源轉型已成為當前世界各國均采取有力措施，探索推動能源綠色低碳轉型。2015年11月以來，近200個國家先后簽署《巴黎協定》，共同34要，儲能首次在國《能源發展戰略行2020年）》，首次將儲能列入9個重《關于推進“互聯網＋智慧能源發展提出鼓勵建設分布要，《能源技術革命創新行動計劃《新能源汽車動力蓄電池回收利用管《關于促進我國儲能技術與產業發展的指導意見》。《關于創新和完善促進綠色發展價格機制的意見》，提輔助服務補償等市場化機制，促進儲能發展定義：泛指與電網所屬的輸、變、配電資產連接，服務電網運行的大規模能量存儲載體，通過為電網運行提供調峰、調頻、備用、黑啟動、需求響應支撐等多種輔助服務，可促進新能源消納，提高電網運行安全穩定52.2儲能技術分類側儲能主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學儲能等多種形式。62.3儲能市場現狀截至2017年底，全球已投運儲能項目累計裝機規模為175.4GW。其中，抽水蓄能裝機占比最大，為96%，占據了絕大部分的市場份額；電化學儲能占已投運儲能總規模的1.7%，較2016年增長45%，雖然裝機規模不大，但增速較快，發展潛82.3儲能市場現狀放電時間月天抽水蓄能壓縮空氣月天抽水蓄能壓縮空氣超導儲能秒45-70%從充放電效率、連續放電時間、電站最大功率三個特征指標方面，建立各類電網側儲電化學儲能憑借寬廣的適應范圍和快速反應能力，成為儲能在電力系統發、輸、配、用領域均有重要應用價值，是能源互聯網主993.1數學模型及方法經濟性原則多目標優化經濟性原則多目標優化利用儲能系統進行充放電，利用儲能系統進行充放電，差分進化算法預測-校正內點法差分進化算法預測-校正內點法3.2地區儲能需求分析思路及方法地區儲能需求分析思路地區儲能需求分析思路電網側儲能的主要目的是促進可再生能源消納、減緩網絡輸電阻塞（滿足N-1、緩解重過載）、調峰調頻及可靠性（旋轉備用、配網側儲能等）。STEP1：確定可再生能源儲能需求STEP2：確定電網整體儲能需求STEP3：確定網絡需求儲能選址及容量STEP4：確定調峰調頻儲能容量STEP5：確定可靠性需求儲能選址及容量可再生能源消納情況裝機容量限電比例可再生能源接入站儲能配置 選址容量出力特性220kV變電站容載比統計情況儲能配置原則110kV變電站容載比統計情況儲能配置原則 220kV變電站容載比統計情況儲能配置原則110kV變電站容載比統計情況儲能配置原則 電網整體儲能容量需求配置方法 儲能容量配置配置方法配置方法 儲能容量配置配置方法儲能容量配置220kV變電站（重載）220kV變電站N（過載）110kV變電站（重載）110kV變電站2（過載）儲儲能配置儲能配置調頻需求調峰需求可靠性需求可靠性需求可靠性薄弱點可靠性需求儲能配置3.2地區儲能需求分析思路及方法根據規劃地區可再生能源裝機容量及其出力特性，確定促進可根據規劃地區可再生能源裝機容量及其出力特性，確定促進可可再生能源消納配置需求平抑發電波動平抑發電波動跟蹤發電計劃曲線減少棄風棄光跟蹤發電計劃曲線減少棄風棄光提高調度提高調度靈活性3.2地區儲能需求分析思路及方法根據新能源電站歷史運行數據，可得到發電計劃曲線逐日對偏差曲線進行分析，提取偏差曲線的峰值功循環上述過程，即可得到一年內各日偏差曲線的峰值功率、偏差電量，可按照所有日最大的峰值功率和偏Est3.2地區儲能需求分析思路及方法網絡結構與調峰配置需求網絡結構與調峰配置需求針對220KV、110kV變電站重過載、潮流瓶頸、輸電通道受限、局部地區依賴電廠調峰等問題，有常規解決方案和儲能解決方案兩種方u改造老舊線路，增大導線截面；u優化網絡結構；儲能系統快速充放電、時移轉換特點使得其在緩解電網負荷高峰期設備重過載、提高關鍵輸電通道斷面的輸送容量、提高電網運行的穩定水平等方面具有優勢。對于峰值負荷持續時間較短，尖峰負荷高的情況，儲能的優勢更因此可綜合使用多種方式解決上述電網問題，通過技術經3.2地區儲能需求分析思路及方法電網結構、調峰需求電網結構、調峰需求網絡結構與調峰配置需求網絡結構與調峰配置需求儲能功能定位滿足N-1準則短時允許過載率不應超過1.3過載時間不超過2小時單個變電站儲能容量配置單變電站儲能配置：考慮到變電站儲能功能定位滿足N-1準則短時允許過載率不應超過1.3過載時間不超過2小時單個變電站儲能容量配置Pmax-1.3(N-1)S供電分區地區變電站儲能需求綜合優化確定重過載110供電分區地區變電站儲能需求綜合優化確定重過載110kV和220kV配置標準容載比地區變電站儲能綜合配置原則其中，PLmax和KLmax分別為變電站 容載比地區變電站儲能綜合配置原則3.2地區儲能需求分析思路及方法3.2地區儲能需求分析思路及方法3.2地區儲能需求分析思路及方法對于系統網絡結構，儲能的配置可通過削峰填谷降低負載率，提高電網的容載比。根據電網容載比要求及220kV變電站容量，確定系統需要配置的儲能總量。設220kV變電站總容量為，容載比要求為，則可得到儲能總體配置功率及容量確定總體需求之后，通過規劃區域220kV-110kV電網的接線，分析重過載站，得到細化的配置需求。3.2地區儲能需求分析思路及方法3.2地區儲能需求分析思路及方法3.2地區儲能需求分析思路及方法110kV變電站儲能配置對220kV的影響，主要取決于220kV變電站所帶各個110kV變電站的負載率均衡程度，若某些變電站重過載較為嚴重，其配置儲能需求較大，從而可較多降低220kV峰值負荷，但若110kV變電站負荷較為均衡，儲能配置需求較少，則30.025.020.0負荷負荷/萬千瓦15.010.05.00.0110kV變電站1110kV變電站2110kV變電站3110kV變電站4110kV變電站5110kV變電站6110kV變電站負荷之和220kV變電站時間/h3.2地區儲能需求分析思路及方法3.2地區儲能需求分析思路及方法 可靠性配置需求根據系統可靠性要求確定最小的備用容量需求。選取失負荷概率LOLP作為可靠性指標判據，根據電網歷史運行統計數據，計算各時刻的運行備用，得到歷史運行備用曲線，其計算方法3.2地區儲能需求分析思路及方法將備用容量供給曲線和需求曲線做差，得到備備用容量備用容量/MW 243.2地區儲能需求分析思路及方法配網側移動式儲能系統可作為緊急電源支撐，充當UPS，為重要負荷提供不間斷供2）儲能設備功率配置宜不小于配變容量的10％，或有效降低配變最高負載率不小于放電2小時，或滿足配變高峰期電量曲線削峰3.2地區儲能需求分析思路及方法儲能輔助火電機組調頻系統配置包括功率和電量，其中額定功率為功率調節最大范圍；額定電量為電能存儲能力。儲能系統容量配置需要能夠滿足AGC信號和跟3.2地區儲能需求分析思路及方法用戶側儲能配置需求用戶側儲能配置需求電網側儲能項目對于電網安全可靠運行、等都具有十分顯著作用，需要促進新能源消納從社會經濟資源有效配置的角度，分析電網側儲能對經濟發展所做出的貢獻，重點關注項目外部性，評價其耗費社會資源的經濟合理性，進行項目年限12…78…建設成本3750運行成本項目年限12…78…建設成本3750運行成本更換成本3750263601601601601指標。)指標。)NPV從國民經濟評價角度綜合定性分析來看，電網側儲能項目具有突出的外部（間接）效果，大力發展電網側儲能對于各類儲能技術產業上下游、節能減排、推動技術擴散和發展、提高 5.2基于電力系統效益的儲能財務分析儲能系統成本由安裝成本、運行維護成本、投資成本主要表征儲能系統在壽命周期內的資本支出情況，主要度電成本主要表征儲能系統單位發電量所產生的綜合成本，由資本指出儲能系統成本模型LCP=Csys__P+Crep_儲能系統成本模型表征指標成本構成+Cf__P+Ce__P+Cg__P-Crec表征指標成本構成 5.2基于電力系統效益的儲能財務分析提高供電可靠性收益避免了故障修復過程中的電能中斷，以保證供電可靠性耗 5.3基于電力系統效益的儲能財務分析隨著電池成本下降速度加快，內部收益率（IRR）逐漸增加，從電力系統收益來看，其財務逐步具備可行隨著電池成本下降速度加快，內部收益率（IRR）逐漸增加，從電力系統收益來看，其財務逐步具備可行性。但目前電池成本暫時無法下降如此之快，短期內電化學儲能項目仍舊不具備經濟性，隨著儲能技術的快速發展及規模效應的出現，從長期來看，項目可以達到基- 5.3基于電力系統效益的儲能財務分析1輔助系統2聯合調頻日均收益：ALL聯合調頻日均收益：ALL=1948×(ln3.4+1)×6=25991.5元火電機組調頻日均收益：GEN=1430×(ln1.42+1)×6=11588.6元則儲能日均收益ISE=IALL-IGEN=14402.9元按照年均調頻200天考慮，則年均收益為288.1萬III?以某火力發電廠的一臺300MW直吹式機組為例，按照平均單向調頻指令次數為5次，磷酸鐵鋰電池使用2C充放電電流考慮，則儲能配置電量為1.5MWh。因此配置儲能系——900400-100-600900400-100-600 5.3基于電力系統效益的儲能財務分析種應用場景，則儲能系統功率和容量配置均取二者較大值，最終確定儲能系統配置方案?磷酸鐵鋰方案的儲能系統內部收益率IRR8.4%，種應用場景，則儲能系統功率和容量配置均取二者較大值，最終確定儲能系統配置方案?磷酸鐵鋰方案的儲能系統內部收益率IRR8.4%，0項目年限12…78…建設成本4257運行成本更換成本482482482482482凈現金流量-4245峰谷電價差（單位：元/kwh）） 5.3基于電力系統效益的儲能財務分析—12減少脫網考核的月度收益為：I減少脫網考核的月度收益為：Ikh1=3×3%×4250×