Сторона передачи и распределения

Применение накопителей энергии на стороне передачи и распределения в основном включает три типа: смягчение перегрузки передачи и распределения, задержка расширения мощности оборудования передачи и распределения и поддержка реактивной мощности. По сравнению с применением на стороне генерации, типы применения на стороне передачи и распределения меньше, и с точки зрения эффекта это больше эффект замещения.

Смягчение перегрузки передачи и распределения

Перегрузка линии означает, что нагрузка на линию превышает ее пропускную способность, а система накопления энергии установлена выше по линии. Когда возникает перегрузка линии, энергия, которую невозможно транспортировать, может быть сохранена в оборудовании для накопления энергии, а когда нагрузка на линию меньше ее пропускной способности, система накопления энергии разряжается в линию. Как правило, время разряда системы накопления энергии должно составлять порядка часов, а количество циклов работы — около 50–100 раз. Это относится к применению энергии и предъявляет определенные требования к времени отклика, поэтому требуется отклик в течение нескольких минут.

Задержка расширения мощности оборудования передачи и распределения

Стоимость традиционного планирования или модернизации и расширения электросетей очень высока. В системе передачи и распределения электроэнергии, где нагрузка близка к мощности оборудования, если поставка нагрузки может быть обеспечена большую часть года, а ситуация, когда мощность ниже нагрузки, возникает только в определенные пиковые периоды, система накопления энергии может быть использована для эффективного повышения пропускной способности электросети за счет относительно небольшой установленной мощности, тем самым откладывая затраты на строительство новых объектов передачи и распределения электроэнергии и продлевая срок службы оригинального оборудования. По сравнению с устранением перегрузки в сетях передачи и распределения, рабочая частота отсрочки расширения мощностей оборудования передачи и распределения ниже. Учитывая старение батарей, фактические переменные затраты выше, поэтому предъявляются более высокие требования к экономической эффективности батарей.

Поддержка реактивной мощности

Поддержка реактивной мощностью относится к регулированию напряжения в сети путем подачи или поглощения реактивной мощности в линиях электропередачи и распределения. Недостаток или избыток реактивной мощности вызовет колебания напряжения в энергосистеме, повлияет на качество электроэнергии и даже повредит электрооборудование. С помощью динамического инвертора, коммуникационного и управляющего оборудования аккумуляторная батарея может регулировать напряжение в линиях электропередачи и распределения, изменяя величину выходной реактивной мощности. Поддержка реактивной мощностью является типичным применением, основанным на мощности, с относительно коротким временем разряда, но высокой частотой работы.

Сторона потребления электроэнергии

Сторона потребления электроэнергии является конечным пунктом ее использования, а пользователи — потребителями и пользователями электроэнергии. Затраты и выгоды от производства электроэнергии, а также от ее передачи и распределения выражаются в виде цены на электроэнергию, которая конвертируется в затраты пользователей, поэтому уровень цены на электроэнергию будет влиять на спрос пользователей.

Управление тарифами на электроэнергию для пользователей по времени суток

Энергетический департамент делит 24 часа в сутки на несколько периодов, таких как пиковый, нормальный и ночной, и устанавливает разные уровни цен на электроэнергию для каждого периода, что и является тарифом на электроэнергию по времени использования. Управление тарифом на электроэнергию по времени использования для пользователей аналогично сдвигу энергии по времени, единственное отличие заключается в том, что управление тарифом на электроэнергию по времени использования для пользователей основано на системе тарифов по времени использования для регулирования нагрузки, в то время как сдвиг энергии по времени основан на кривой нагрузки для регулирования выработки электроэнергии.

Управление затратами на мощность

Отдел электроснабжения внедряет двухкомпонентный тариф на электроэнергию для крупных промышленных предприятий: цена за количество электроэнергии относится к цене электроэнергии, рассчитанной в соответствии с фактическим количеством электроэнергии, полученным в результате сделки, а цена за мощность в основном зависит от наивысшего значения потребляемой пользователем мощности. Управление затратами на мощность означает, что без ущерба для нормального производства затраты на мощность снижаются за счет уменьшения наивысшей потребляемой мощности. Пользователи могут использовать систему накопления энергии для хранения энергии в период низкой нагрузки и разрядки в пиковый период, тем самым снижая общую нагрузку и достигая цели снижения затрат на мощность.

Улучшение качества электроэнергии

Из-за переменчивого характера рабочего режима энергосистемы и нагрузки нелинейного оборудования, получаемая пользователями мощность имеет проблемы, такие как изменение напряжения, тока или отклонение частоты, что приводит к низкому качеству электроэнергии. Регулирование частоты и поддержка реактивной мощности в системе являются способами улучшения качества электроэнергии на стороне генерации, а также на стороне передачи и распределения. На стороне потребителя система накопления энергии также может сглаживать колебания напряжения и частоты. Например, система накопления энергии может использоваться для решения таких проблем, как повышение напряжения, его резкое падение и мерцание в распределенной фотоэлектрической системе. Улучшение качества электроэнергии относится к типичным приложениям, основанным на электроэнергии. Конкретное время разряда и рабочая частота варьируются в зависимости от фактического сценария применения, но, как правило, время отклика требуется на уровне миллисекунд.

Повышение надежности электроснабжения

Накопление энергии используется для повышения надежности электроснабжения микросети, что означает, что при возникновении сбоя в электросети накопитель энергии может подавать накопленную энергию конечным потребителям, избегая перебоев в подаче электроэнергии во время процесса устранения неисправностей для обеспечения надежности электроснабжения. Оборудование для хранения энергии в этом приложении должно соответствовать требованиям высокого качества и высокой надежности, а конкретное время разряда в основном связано с местом установки.

Какие зарядные станции подходят для установки систем хранения энергии?

Необходимо учитывать, подходит ли зарядная станция для установки накопителей энергии как с внутренних, так и с внешних аспектов.

Внешние факторы

С одной стороны, это зависит от местной разницы в пиковых и минимальных ценах. Например, в Китае Государственный комитет по развитию и реформам однажды издал уведомление, требующее, чтобы в местах, где максимальная системная разница в пиковых и минимальных ценах за предыдущий год или ожидаемая разница в текущем году превышает 40%, разница в ценах на электроэнергию в пиковые и минимальные периоды, как правило, не должна быть ниже 4:1; в других местах она, как правило, не должна быть ниже 3:1. Такая установка разницы в ценах может в определенной степени способствовать развитию систем накопления энергии.

С другой стороны, это зависит от местной политики управления и процесса утверждения для хранения энергии. Если требования слишком высоки, скрытые затраты слишком велики, и это не подходит.

Внутренние факторы

Основное внимание уделяется ограничениям самой зарядной станции. Во-первых, для хранения энергии требуется определенная площадь. Поэтому в зарядной станции лучше иметь свободные угловые пространства, например, рядом с блочным трансформатором или в зеленой зоне. Если для этого потребуется отдельное парковочное место, это приведет к дополнительным расходам. Во-вторых, система хранения энергии на зарядной станции должна иметь стабильный объем зарядки в часы пик, и объем хранимой энергии во многом зависит от того, какой объем зарядки может обеспечить зарядная станция в часы пик. Накопленная электроэнергия заряжается в период низких цен на электричество. Если ее нельзя использовать в период высоких цен на электричество, установка системы хранения энергии нецелесообразна. Другими словами, для получения арбитражной прибыли зарядная станция должна иметь достаточный спрос на зарядку в период высоких цен на электричество.

Возьмем в качестве примера город Чжухай, Китай. Утром это занимает 2 часа, а днем — 5 часов, итого 7 часов времени потребления. Зарядка может осуществляться в периоды, отличные от пикового периода разряда. Разница в цене на электроэнергию в пиковые и внепиковые часы составляет: 1,2638 юаня за кВт·ч. Если стабильный объем зарядки в пиковые часы в день составляет 500 кВт·ч, а конфигурация накопителя энергии составляет 500 кВт·ч, то за счет разницы в ценах можно получить прибыль более 600 юаней, что составляет 18 000 юаней в месяц.

Кроме того, функция виртуального расширения емкости накопителей энергии в сочетании с интегрированной системой управления EMS для унифицированного управления позволяет снизить пиковое потребление электроэнергии нагрузкой, уменьшить потребность в распределении электроэнергии, а управление энергией станции станет более гибким. С увеличением установленной мощности возобновляемых источников энергии разница в пиковых и минимальных ценах на электроэнергию постепенно увеличивается. С точки зрения закона промышленного развития и экономики, интегрированная модель «фотовольтаика-хранение-зарядка-инспекция-обслуживание» является моделью и технологией, которая поможет максимизировать использование энергетических ресурсов в будущем.