基于典型場景的新型儲能適用技術(shù)及運營機制
定 價:99 元
本書面向碳達峰碳中和背景下新型儲能發(fā)展和應(yīng)用要求,詳細(xì)介紹了面向電網(wǎng)典型應(yīng)用場景的新型儲能適用技術(shù),以及典型應(yīng)用場景新型儲能優(yōu)化配置模型和方法,結(jié)合部分國家新型儲能發(fā)展實踐,提出我國新型儲能市場化運營機制。內(nèi)容力求通俗易懂,兼具專業(yè)性和科普性。本書可供從事新型儲能技術(shù)、高比例新能源電力系統(tǒng)以及能源電力行業(yè)科研院所、政府機構(gòu)相關(guān)研究人員參考,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)廣大師生學(xué)習(xí)參考。
新型儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,是實現(xiàn)碳達峰碳中和目標(biāo)的重要支撐,對推動能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對極端事件、保障能源安全、促進能源高質(zhì)量發(fā)展、支撐應(yīng)對氣候變化目標(biāo)實現(xiàn)具有重要意義。當(dāng)前,電力系統(tǒng)中新型儲能已初具規(guī)模,應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,新型儲能已成為新型電力系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分,開展基于典型應(yīng)用場景的新型儲能適用技術(shù)、優(yōu)化配置及運營機制研究,對于推動我國新型儲能的發(fā)展及應(yīng)用意義重大。國網(wǎng)能源研究院有限公司是從事軟科學(xué)研究及重大決策咨詢服務(wù)的綜合性能源研究機構(gòu),長期從事能源電力發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和政策研究。2009年以來,國網(wǎng)能源研究院有限公司參與了國家發(fā)展與改革委員會、國家能源局組織的新型儲能應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)政策研究,受政府部門和企業(yè)委托進行了大量相關(guān)課題研究,積累了豐富的經(jīng)驗,形成了一系列成果,如參與了國家五部委印發(fā)的《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》的編制,作為專家單位參與國家發(fā)展改革委、國家能源局《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》的討論,參與編制了國家電網(wǎng)有限公司《關(guān)于促進電化學(xué)儲能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》等。編寫本書的目的,希望與關(guān)注新型儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會各界分享研究成果,并為相關(guān)政府部門、能源電力及相關(guān)行業(yè)從事新型儲能研究及應(yīng)用工作的有關(guān)人員、高等院校相關(guān)專業(yè)的師生提供參考。本書主要內(nèi)容分成六篇,包括十八個章節(jié)。第一篇為認(rèn)識篇,闡述新型大容量儲能的基本定義、發(fā)展歷程和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,重點分析了能源轉(zhuǎn)型下電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的形勢以及新型儲能在能源轉(zhuǎn)型中的功能作用和基本定位,展望了新型儲能未來發(fā)展前景。第二篇為技術(shù)及應(yīng)用篇,分析了新型大容量儲能的技術(shù)類型以及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo),重點是構(gòu)建了基于電網(wǎng)典型應(yīng)用場景的新型儲能綜合評價方法,從系統(tǒng)調(diào)峰、新能源并網(wǎng)、系統(tǒng)調(diào)頻、電網(wǎng)擁塞管理和分布式發(fā)電及微網(wǎng)應(yīng)用五個場景進行新型儲能技術(shù)適用度評估。第三篇為優(yōu)化配置篇,針對高比例新能源電力系統(tǒng)中儲能應(yīng)用需求,結(jié)合系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)頻以及電網(wǎng)擁塞管理三個典型應(yīng)用場景,研究提出了新型儲能優(yōu)化配置模型,并開展實證研究。第四篇為實踐篇,詳細(xì)介紹了美國、英國、澳大利亞三國新型儲能激勵政策、市場機制和發(fā)展實踐,以及中國新型儲能產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展歷程及項目實踐。第五篇為運營篇,在分析新型儲能市場機制及價格政策、參與電力市場現(xiàn)狀以及國內(nèi)外儲能電站市場化價格形成機制的基礎(chǔ)上,提出了新型儲能市場化運營模式和價格機制。第六篇為案例篇,收錄了我國已建成和正在建設(shè)的十項典型新型儲能項目。本書得到了國家電網(wǎng)有限公司科技項目《適用于電網(wǎng)的新型大容量儲能技術(shù)綜合評估》(KY-SG-2016-204-JLDKY)、《適應(yīng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的新能源、分布式電源、儲能與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展分析技術(shù)研究》、《面向電網(wǎng)的儲能電站優(yōu)化配置及控制策略研究》、《面向電網(wǎng)的儲能應(yīng)用市場機制及價值評估關(guān)鍵技術(shù)研究》的大力支持,在此深表謝意。在本書的編寫過程中,得到了國家電網(wǎng)公司、中國電機工程學(xué)會、江蘇省電力公司、遼寧省電力公司、河南省電力公司、青海省電力公司、甘肅省電力公司、國電南瑞、華中科技大學(xué)、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟等機構(gòu)以及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家的大力支持和幫助,在此一并致謝!限于作者水平,雖然對書稿進行了反復(fù)研究推敲,但難免仍會存在疏漏與不足之處,懇請讀者諒解并批評指正!編著者2022年3月于北京
序 言9前 言11第一篇 認(rèn)識篇141儲能定義及其發(fā)展歷程151.1 儲能定義及分類151.1.1 儲能本體技術(shù)151.1.2 儲能集成技術(shù)181.1.3 新型儲能201.2 儲能在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的歷程211.3 儲能在電力系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)節(jié)分類242國內(nèi)外儲能發(fā)展現(xiàn)狀282.1 全球儲能發(fā)展現(xiàn)狀282.1.1 地域分布282.1.2 技術(shù)類型302.2 中國儲能發(fā)展現(xiàn)狀322.2.1 地域分布342.2.2 技術(shù)類型352.2.3 重點企業(yè)362.3 儲能在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)應(yīng)用現(xiàn)狀372.3.1 儲能在電源側(cè)應(yīng)用382.3.2 儲能在電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用392.3.3 儲能在用戶側(cè)應(yīng)用403儲能在電力系統(tǒng)中的功能及定位423.1 電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的新形勢423.2 儲能在電力系統(tǒng)中的作用453.2.1 儲能在電源側(cè)的作用463.2.2 儲能在電網(wǎng)側(cè)的作用473.2.3 儲能在用戶側(cè)的作用503.3 儲能在電力系統(tǒng)應(yīng)用的功能定位51第二篇 技術(shù)及應(yīng)用篇564典型新型大容量儲能技術(shù)及發(fā)展趨勢574.1 先進壓縮空氣儲能574.2 飛輪儲能614.3 先進鉛蓄電池644.4 鋰離子電池674.5 液流電池704.6 鈉硫電池735典型新型大容量儲能技術(shù)經(jīng)濟特性比較765.1 典型新型儲能的技術(shù)特性分析765.1.1 關(guān)鍵指標(biāo)選取785.1.2 技術(shù)特性比較785.2 典型新型儲能的經(jīng)濟特性分析795.2.1 關(guān)鍵指標(biāo)選取805.2.2 經(jīng)濟性比較815.3 典型新型儲能的技術(shù)經(jīng)濟綜合比較825.3.1 綜合性指標(biāo)選取825.3.2 技術(shù)經(jīng)濟特性綜合比較846基于應(yīng)用的新型儲能技術(shù)適用度評估876.1 典型應(yīng)用場景及對儲能的技術(shù)需求876.1.1 新型儲能典型電網(wǎng)應(yīng)用場景876.1.2 面向應(yīng)用的儲能系統(tǒng)性能需求906.2 面向應(yīng)用的儲能技術(shù)適用度評估方法936.2.1 評估指標(biāo)體系構(gòu)建936.2.2 新型儲能技術(shù)電網(wǎng)應(yīng)用適用度評估模型構(gòu)建996.3 基于典型應(yīng)用場景的新型儲能技術(shù)適用度評估1016.3.1 系統(tǒng)調(diào)峰1016.3.2 新能源并網(wǎng)1046.3.3 系統(tǒng)調(diào)頻1066.3.4 電網(wǎng)擁塞管理1096.3.5 分布式發(fā)電及微電網(wǎng)1117儲能技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用前景1157.1 全球儲能市場發(fā)展趨勢及在電力系統(tǒng)應(yīng)用前景1157.2 儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)應(yīng)用前景分析1167.3 儲能在電力系統(tǒng)應(yīng)用需要關(guān)注的幾個問題118第三篇 優(yōu)化配置篇1218高比例新能源系統(tǒng)儲能配置需求1228.1 新能源發(fā)展趨勢1228.1.1 全球新能源的發(fā)展趨勢1228.1.2 我國新能源的發(fā)展趨勢1238.2 高比例新能源電力系統(tǒng)的新特征1268.2.1 高比例新能源接入對電力系統(tǒng)的影響1268.2.2 高比例新能源電力系統(tǒng)的典型特征1308.3 高比例新能源系統(tǒng)典型應(yīng)用場景對儲能配置技術(shù)需求1329基于調(diào)頻場景的儲能配置模型及實證研究1339.1 高比例新能源接入的頻率問題1339.2 高比例新能源接入對頻率影響機理1349.3 基于調(diào)頻場景的儲能配置模型1399.3.1 調(diào)頻場景下儲能優(yōu)化配置模型1409.3.2 儲能優(yōu)化配置模型的求解方法1469.4 基于調(diào)頻場景的儲能優(yōu)化配置實證分析1479.4.1 案例系統(tǒng)描述1479.4.2 儲能優(yōu)化配置方案分析1509.4.3 敏感性分析15410基于調(diào)峰場景的儲能配置模型及實證研究15610.1 高比例新能源接入的系統(tǒng)平衡問題15610.2 高比例新能源接入對系統(tǒng)調(diào)峰需求16310.3 基于調(diào)峰場景的儲能配置模型16610.3.1 調(diào)峰場景下儲能優(yōu)化配置模型16610.3.2 儲能優(yōu)化配置模型的求解方法16910.4 基于調(diào)峰的儲能優(yōu)化配置實證分析17110.4.1 案例系統(tǒng)描述17110.4.2 儲能優(yōu)化配置方案分析17410.4.3 敏感性分析17711基于電網(wǎng)擁塞管理的儲能配置模型及實證研究17911.1 高比例新能源系統(tǒng)電網(wǎng)擁塞問題17911.2 高比例新能源系統(tǒng)對電網(wǎng)擁塞管理需求18011.3 線路擁塞管理場景的儲能配置模型18211.3.1 線路擁塞管理場景下儲能優(yōu)化配置模型18211.3.2 儲能優(yōu)化配置模型的求解方法18911.4 基于線路擁塞管理的儲能優(yōu)化配置案例分析18911.4.1 案例系統(tǒng)描述18911.4.2 案例結(jié)果分析19111.4.3 敏感性分析195第四篇 實踐篇19812國外新型儲能政策及發(fā)展實踐19912.1 美國19912.1.1 激勵政策19912.1.2 市場機制20312.1.3 發(fā)展實踐20612.2 英國22112.2.1 激勵政策22112.2.2 市場機制22312.2.3 發(fā)展實踐22612.3 澳大利亞23212.3.1 激勵政策23212.3.2 市場機制23312.3.3 發(fā)展實踐23512.4 相關(guān)啟示23913我國新型儲能政策及要求24213.1 以技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略規(guī)劃為主導(dǎo)的起步階段(2016年及以前)24213.2 以產(chǎn)業(yè)發(fā)展和示范為主的快速發(fā)展階段(2017~2020)24313.3 支撐新型電力系建設(shè)的規(guī);l(fā)展階段(2020年之后)24714我國新型儲能發(fā)展實踐25414.1 我國新型儲能項目運營總體情況25414.2 新型儲能典型商業(yè)模式及盈利能力分析25514.2.1 獨立儲能電站 兩部制電價25514.2.2 新能源場站配置儲能25814.2.3 共享儲能26014.2.4 儲能聯(lián)合火電機組調(diào)頻26214.2.5 租賃模式26414.2.6 合同能源管理265第五篇 運營機制篇26815建立新型儲能市場機制的政策及市場化運營模式26915.1 建立新型儲能市場化機制相關(guān)政策要求26915.2 儲能電站主要市場化運營機制27516電力市場建設(shè)進展及儲能市場化交易的現(xiàn)狀279