Bên truyền tải và phân phối

Việc ứng dụng lưu trữ năng lượng trong bên truyền tải và phân phối chủ yếu bao gồm ba loại: giảm thiểu tắc nghẽn truyền tải và phân phối, trì hoãn việc mở rộng công suất của thiết bị truyền tải và phân phối, và hỗ trợ công suất phản kháng. So với việc ứng dụng ở bên sản xuất điện, các loại ứng dụng ở bên truyền tải và phân phối ít hơn, và từ góc độ hiệu quả, nó chủ yếu là hiệu ứng thay thế.

Giảm thiểu tắc nghẽn truyền tải và phân phối

Tắc nghẽn đường dây có nghĩa là tải đường dây vượt quá dung lượng đường dây, và hệ thống lưu trữ năng lượng được lắp đặt ở phía thượng nguồn của đường dây. Khi xảy ra tắc nghẽn đường dây, năng lượng không thể vận chuyển có thể được lưu trữ trong thiết bị lưu trữ năng lượng, và khi tải đường dây nhỏ hơn dung lượng đường dây, hệ thống lưu trữ năng lượng sẽ xả ra đường dây. Nói chung, thời gian xả của hệ thống lưu trữ năng lượng được yêu cầu trong khoảng vài giờ, và số lần hoạt động khoảng 50~100 lần. Nó thuộc về ứng dụng năng lượng, và có những yêu cầu nhất định về thời gian phản hồi, vì vậy nó cần phản hồi trong khoảng vài phút.

Trì hoãn việc mở rộng công suất của thiết bị truyền tải và phân phối

Chi phí lập kế hoạch lưới điện truyền thống hoặc nâng cấp và mở rộng lưới điện là rất cao. Trong một hệ thống truyền tải và phân phối điện có phụ tải gần bằng công suất thiết bị, nếu phụ tải có thể được đáp ứng trong hầu hết các năm, và tình trạng công suất thấp hơn phụ tải chỉ xảy ra trong một số thời kỳ cao điểm cụ thể, thì hệ thống lưu trữ năng lượng có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả công suất truyền tải và phân phối của lưới điện thông qua công suất lắp đặt tương đối nhỏ, từ đó trì hoãn chi phí xây dựng các cơ sở truyền tải và phân phối điện mới và kéo dài tuổi thọ của thiết bị ban đầu. So với việc giảm bớt tắc nghẽn truyền tải và phân phối, tần suất làm việc của việc trì hoãn mở rộng công suất thiết bị truyền tải và phân phối thấp hơn. Xem xét sự lão hóa của pin, chi phí biến đổi thực tế cao hơn, do đó đặt ra yêu cầu cao hơn về tính kinh tế của pin.

Hỗ trợ công suất phản kháng

Hỗ trợ công suất phản kháng đề cập đến việc điều chỉnh điện áp truyền tải bằng cách cung cấp hoặc hấp thụ công suất phản kháng trên các đường dây truyền tải và phân phối. Công suất phản kháng không đủ hoặc quá mức sẽ gây ra biến động điện áp lưới điện, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng và thậm chí làm hỏng thiết bị điện. Với sự trợ giúp của bộ biến tần động, thiết bị truyền thông và điều khiển, pin có thể điều chỉnh điện áp của đường dây truyền tải và phân phối bằng cách điều chỉnh độ lớn của công suất phản kháng đầu ra. Hỗ trợ công suất phản kháng là một ứng dụng điển hình dựa trên công suất, với thời gian phóng điện tương đối ngắn nhưng tần suất hoạt động cao.

Bên tiêu thụ điện

Bên tiêu thụ điện là đầu cuối của việc sử dụng điện, và người dùng là người tiêu dùng và sử dụng điện. Chi phí và lợi ích của bên phát điện và truyền tải, phân phối được thể hiện dưới hình thức giá điện, được chuyển đổi thành chi phí của người dùng, do đó mức giá điện sẽ ảnh hưởng đến nhu cầu của người dùng.

Quản lý giá điện theo thời gian sử dụng của người dùng

Ngành điện chia 24 giờ trong ngày thành nhiều giai đoạn như giờ cao điểm, giờ bình thường và giờ thấp điểm, đồng thời đặt các mức giá điện khác nhau cho mỗi giai đoạn, đó là giá điện theo thời gian sử dụng. Quản lý giá điện theo thời gian sử dụng của người dùng tương tự như dịch chuyển năng lượng theo thời gian, điểm khác biệt duy nhất là quản lý giá điện theo thời gian sử dụng của người dùng dựa trên hệ thống giá điện theo thời gian sử dụng để điều chỉnh phụ tải điện, trong khi dịch chuyển năng lượng theo thời gian dựa trên biểu đồ phụ tải điện để điều chỉnh sản xuất điện.

Quản lý chi phí công suất

Bộ phận cung cấp điện áp dụng biểu giá điện hai thành phần cho các doanh nghiệp công nghiệp lớn: giá theo sản lượng điện là giá điện được tính theo sản lượng điện giao dịch thực tế, và giá công suất chủ yếu phụ thuộc vào giá trị cao nhất của công suất tiêu thụ điện của người dùng. Quản lý chi phí công suất có nghĩa là, mà không ảnh hưởng đến sản xuất bình thường, chi phí công suất được giảm bằng cách giảm công suất tiêu thụ điện cao nhất. Người dùng có thể sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng để lưu trữ năng lượng trong thời gian tải điện thấp và xả ra trong thời gian cao điểm, do đó giảm tải tổng thể và đạt được mục đích giảm chi phí công suất.

Cải thiện chất lượng điện năng

Do tính chất biến đổi của phụ tải vận hành hệ thống điện và phụ tải thiết bị phi tuyến, nguồn điện mà người dùng nhận được gặp các vấn đề như thay đổi điện áp, dòng điện hoặc sai lệch tần số, dẫn đến chất lượng điện năng kém. Điều chỉnh tần số hệ thống và hỗ trợ công suất phản kháng là các phương pháp cải thiện chất lượng điện năng ở phía phát điện và phía truyền tải, phân phối. Ở phía người dùng, hệ thống lưu trữ năng lượng cũng có thể làm ổn định sự biến động điện áp và tần số. Ví dụ, hệ thống lưu trữ năng lượng có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề như tăng áp, sụt áp đột ngột và nhấp nháy trong hệ thống điện mặt trời phân tán. Cải thiện chất lượng điện năng thuộc về một ứng dụng điển hình dựa trên điện năng. Thời gian xả cụ thể và tần số hoạt động thay đổi tùy theo kịch bản ứng dụng thực tế, nhưng nhìn chung, thời gian phản hồi được yêu cầu ở mức mili giây.

Nâng cao độ tin cậy của nguồn cung cấp điện

Lưu trữ năng lượng được sử dụng để nâng cao độ tin cậy của nguồn cung cấp điện cho lưới điện vi mô, có nghĩa là khi xảy ra lỗi mất điện, hệ thống lưu trữ năng lượng có thể cung cấp năng lượng đã lưu trữ cho người dùng cuối, tránh gián đoạn điện trong quá trình sửa chữa lỗi để đảm bảo độ tin cậy của nguồn cung cấp điện. Thiết bị lưu trữ năng lượng trong ứng dụng này phải đáp ứng các yêu cầu về chất lượng cao và độ tin cậy cao, và thời gian xả cụ thể chủ yếu liên quan đến vị trí lắp đặt.

Trạm sạc nào phù hợp để lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng?

Việc một trạm sạc có phù hợp để lắp đặt lưu trữ năng lượng hay không cần được xem xét từ cả khía cạnh nội bộ và bên ngoài.

Các yếu tố bên ngoài

Một mặt, nó phụ thuộc vào chênh lệch giá đỉnh-thung lũng tại địa phương. Ví dụ, ở Trung Quốc, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia từng ban hành thông báo yêu cầu ở những nơi mà tỷ lệ chênh lệch giá đỉnh-thung lũng hệ thống tối đa của năm trước hoặc tỷ lệ dự kiến của năm hiện tại vượt quá 40%, chênh lệch giá điện đỉnh-thung lũng nói chung không được thấp hơn 4:1; ở những nơi khác, nói chung không được thấp hơn 3:1. Việc thiết lập chênh lệch giá như vậy có thể phần nào giúp thúc đẩy sự phát triển của năng lượng lưu trữ.

Mặt khác, điều này còn phụ thuộc vào chính sách quản lý và quy trình phê duyệt lưu trữ năng lượng của địa phương. Nếu yêu cầu quá cao, chi phí ẩn sẽ quá lớn và không phù hợp.

Các yếu tố nội bộ

Chủ yếu tập trung vào những hạn chế của bản thân trạm sạc. Thứ nhất, việc lưu trữ năng lượng đòi hỏi một diện tích nhất định. Do đó, tốt nhất là có một số không gian góc trống trong trạm sạc, chẳng hạn như ở bên cạnh máy biến áp hoặc trong dải cây xanh. Nếu nó cần chiếm riêng một chỗ đậu xe, điều đó sẽ làm tăng thêm chi phí. Thứ hai, việc lưu trữ năng lượng tại trạm sạc nên có khối lượng sạc ổn định trong giờ cao điểm, và lượng năng lượng có thể lưu trữ phụ thuộc phần lớn vào khối lượng sạc mà trạm sạc có thể có trong giờ cao điểm. Điện năng lưu trữ được sạc vào thời điểm giá điện thấp. Nếu không thể tiêu thụ hết vào thời điểm giá điện cao, thì không phù hợp để lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng. Nói cách khác, để đạt được lợi nhuận, trạm sạc phải có đủ nhu cầu sạc vào thời điểm giá điện cao.

Lấy Chu Hải, Trung Quốc làm ví dụ. Buổi sáng mất 2 giờ và buổi chiều mất 5 giờ, tổng cộng có 7 giờ sử dụng. Việc sạc có thể được thực hiện trong các khoảng thời gian khác ngoài giờ cao điểm xả. Chênh lệch giá điện giờ cao điểm - giờ thấp điểm là: 1,2638 NDT/kWh. Nếu lượng sạc ổn định trong giờ cao điểm mỗi ngày là 500 kWh và cấu hình lưu trữ năng lượng 500 kWh, có thể thu được lợi nhuận hơn 600 nhân dân tệ thông qua chênh lệch giá, tương đương 18.000 nhân dân tệ mỗi tháng.

Ngoài ra, chức năng mở rộng dung lượng ảo của hệ thống lưu trữ năng lượng, kết hợp với hệ thống quản lý EMS tích hợp để quản lý thống nhất, có thể giảm mức tiêu thụ điện năng đỉnh của phụ tải, giảm nhu cầu phân phối điện, và việc quản lý năng lượng của trạm sẽ linh hoạt hơn. Với sự gia tăng công suất lắp đặt năng lượng tái tạo, chênh lệch giá điện giữa giờ cao điểm và giờ thấp điểm có xu hướng tăng dần. Từ góc độ quy luật phát triển công nghiệp và kinh tế, mô hình tích hợp "quang điện - lưu trữ - sạc - kiểm tra - dịch vụ" là một mô hình và công nghệ giúp tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên năng lượng trong tương lai.