2024新型储能应用展望

新型储能应用与展望2024

为什么要发展储能

储能发展现状

储能参与市场情况

配网侧储能典型应用

储能发展展望

4C

O

NT

E

NTSPart1

为什么要发展储能发电侧(电源)一次能源匮乏，常规调节性支撑保障电源不足随着新能源装机规模的增加，非调节性电源占比不断提高电网侧(电网)电源远离负荷中心，需要坚强电网，电网投资刚性需求高用户侧(负荷)工商业负荷占比较全国平均水平低15%居民负荷占比超20%,峰谷差率全国第一湖南电力系统源网荷三侧对调节能力的需求都极为强烈。为什么要发展储能湖南电力系统特点—●

电网建设成本高湖南电网一次能源的匮乏、用电结构的现状以及发用两张网的特性推高电网建设成本，运行效率较低，

降低用能成本难度大。●

电源结构变化新型电力系统的构建，进一步改变了电源结构，新能源这类非调节性电源的占比不断提升，

实现发用实时平衡难度大。

—为什么要发展储能湖南发展储能的原因湖南发展储能优势国家电网STATEGRID国网湖南省电力有限公司全国首批规划

调试电网侧电池储能示

范工程建设单位设计生产

试验全国首家储能集控云平台要求省内

储

能项

目均接

入新能源十储能租赁商业模式拥有新型储能全场景参与电力系统全过程全电磁仿真平台→基于柔性互联智能融合的多类型储能协

调互动平台规模化电池储能应用技术湖南省工程研究中心>

省

内高新技术企业、知名高校、研究院

所在国家级、省部级科技创新项目上累计获得上亿元支持，在新型储能标准、发明专利、研究论文等方面更是突飞猛进为什么要发展储能—6研究储能既可以提供调节能力又可实现需求响应，

双倍助力发用实时平衡储能优化布局可以改善发用两张网的特性，提高电网运行效率，降低建设成本，提高电网效率，

灵活特性助力用能高效一把钥匙开两把锁，储能发展需求十分紧迫

—

为什么要发展储能

湖南储能发展需求迫切Part2

储能发展现状储能类型选择锂离子电池为主的电化

学储能是湖南省配电网储能

的主要技术形式>

能量密度高》

产能稳定，价格稳中有降>

技术成熟，安全稳定>

安装部署简单，周期短电化学储能

化学储能铅炭电池储能合成天然气锂离子电池储能储能发展现状二机械储能压缩空气储能飞轮储能电磁储能超导储能超级电容储能氢储能电解水制氢钠离子电池储能液流电池储能9新型储能抽水蓄能储

能10累计投运新型储能266万千瓦/532万千瓦时，位

居

全

国

第

二

新增新型储能装机200万干瓦/400万干瓦时，

位

居

全

国

第

一新型储能建设情况2023年上半年湖南储能发展现状占全国新增装机水平四分之一新型储能装机规模实

现高速发展二

二

储能发展现状新型储能政策情况2021年省发改委、省能源局印发《关于加快推动湖南省电化学储能发展的实施意见》

(

湘

发

改

能

源

〔

2

0

2

1

〕

7

8

6号),作为湖南省第

一个新型储能支持文件，提出了力争

2023年建成电化学储能电站150万干瓦/300万干瓦时以

上的发展规模，明确建立风电、集中式光伏发电项目应分别

按照不低于装机容量

15%、5%

比例(时长2小时)配建储

能电站的“新能源+储能”机制。湖南省发展和改革委员会文件湘发改能源〔2021〕786号湖南省发展和改革委员会关于加快推动湖南省电化学储能发展的实施意见试点项目享受配置容量奖励，率先提出新型储能价格机制，开启容量市场交易试点加大“新能源+储能”模式支

持

力度

，严格落实储能配置提出“新能源+储能”模

式，明确配置比例11202220232021湘发改能源〔2022〕687号湖南省发展和改革委员会关于开展2022年新能源发电项目配置新型储能试点工作的通知湖南省发展和改革委员会文件湘发改能源〔2022〕1051号湖南省发展和改革委员会关于印发《湖南省新型储能容量市场化交易试点方案》的通知786号文的基础上，对2022

年底、2023

年

6

月底前并网储能项目，分别按装机容量的1

.5

倍、1.3

倍计算配建容量，并于全国范围内首次提出新型储能价格机制，

同时启动了新型储能容量市场化交易试点。

二

储能发展现状新型储能政策情况2022年省发改委、省能源局印发《关于开展2022年新能源发电项目配置新型储能试点工作的通知》

(湘发改

能源〔2022〕687号)、

《湖南省新型储能容量市场化试点项目享受配置容量奖励，率先提出新型储能价格机制，开启容量市场交易试点加大“新能源+储能”模式支

持

力度

，严格落实储能配置提出“新能源+储能”

模式，明确配置比例(湘发改能源〔2022〕1051号),在湖南省发展和改革委员会文件交易试点方案》12202120222023

二

储能发展现状新型储能政策情况2023年省发改委、省能源局印发《关于做好新型储能与新能源项目容量配置工作的通知

》

(湘发改能源

〔2023〕67号),为了刚性执行687号文提出的“新能源+储能”模式，推动存量新能源项目与储能项目落实配置关系，提出将把新能源与储能的匹配关系作为纳

入试点项目的主要依据，抓紧组织开展容量市场化交易。湖南省发展和改革委员会文件湘发改能源〔2023〕67号湖南省发展和改革委员会关于做好新型储能与新能源项目容量配置工作的通知试点项目享受配置容量奖励，率先提出新型储能价格机制，开启容量市场交易试点加大“新能源+储能”模式支

持力度，严格落实储能配置提出“新能源+储能”模式，明确配置比例13202120222023Part3储能参与市场情况

三

储能参与市场情况湖南储能当前运行策略口湖南省集中式储能当前仅参与调峰口电化学储能容量较小，2小时调节能力口多针对全省调节需求时兼顾区域的问题一次性解决(如全省放电需求17:00

-

24:00,根据地区差别于19:00-21:00、21:00-23:00时段放电)口在全省无需求时也可优化自身的充放电策略国网湖南绘合能源服务有障公2.5WW

变流升日舱高创新能源D

中HI-TECHNEWENERGI15NNAC*R口

湖南电化学储能主要采用日内集中式“一充一放”充放电策略，充电需求主要集中在凌晨低谷负荷时段，放电时段为晚间负荷高峰时段(晚间无光伏，顶峰压力更大)口充放电计划以调度日前负荷预测曲线和电源计划出力曲线为基础，统筹电网调峰需求和断面输电压力后进行安排，实际运行中将根据系统当日需求进行微调口以来阳储能电站为例，

”

一充一放”模式下，充电时段通常为04:00-0

6:

3

0

,

放

电

时段

通

常

为

1

7

:

0

0

-

2

1

:

3

0储能参与市场情况湖南储能当前运行策略三储能运行曲线全省负荷曲线16口

在

电网腰荷时段存在调节需求时(

一般为光伏大发或丰水期腰荷较小时段),电化学储能将调整采用集中式“两充两放”充放电策略口以耒阳储能电站为例，第一次充电时间与“一充一放”模式下的充电时间相同，

一般为凌晨04:00

-

06:30,第

一

次放电时间为上午负荷爬坡时段，

一

般为8:00-11:00口第二次充电时间为午后的负荷下降光伏大发时段，

一

般为12:30-

15:00,第二次放电时间为负荷晚高峰时段，

一

般为17:00

-

21:30储能参与市场情况湖南储能当前运行策略三储能运行曲线全省负荷曲线17湖南储能参与市场情况口目前电化学储能电站主要通过参与储能容量租赁市场、辅助服务交易市场和电力中长期交易市场获取容量租赁、辅助服务和充放电价差3类收入。口容量租赁：按照《湖南省新型储能容量市场化交易试点方案》

(湘发改能源〔2022〕1051号)开展，采用双边协商、挂牌、集中竞价等交易方式，市场平均配置价格为40万元/兆瓦*年。口辅助服务：根据《湖南省电力辅助服务市场交易规则(试行)》的通知》

(湘监能市场〔2020〕81号),独立储能电站可参与深度调峰交易获得补偿，平均补偿价格0

.246元/干瓦时。口电力中长期市场：根据《关于开展2022年新能源发电项目配置新型储能试点工作的通知》(湘发改能源〔2022〕687号)文件，储能通过电力市场交易方式形成新型储能项目充储能参与市场情况三放电价格。18Part4

配网侧储能典型应用典型场景场景存在问题技术原理偏远地区配电网供

电质量提升由于远离电源点，配电网改造成本过高，项目经济效益差，设备利用水平不高。通过关键时间段向配电网放电，减小配

电网线路电流，降低线路电压降特殊场景基本供电

保障高寒、林区等特殊场景配电网建设成本较高，相比零散偏远用电需求，项目投资效益较低，设备利用水平不高。交通不便、线路运维保供难度较大，地区发展可能性小。与光伏等新能源发电相配合，形成可离网型微电网应用，降低对配电网的依赖，保障用户基本用电需求。

四

配网侧储能典型应用湖南配电网储能典型场景

技术原理与应用成效2021光储一体化低电压治理系统本项目进行光储源荷一体化供电系统整体方案设计，系统由配网、光伏电池板、储能电池组、

电力电子变换器以及负荷共同构成。该拓扑能够有效管理光储源

荷多种能源之间的电能耦合关系，

解决配电网所面临的电能质量综合问题。配网侧储能典型应用四典型应用案例1>

单次低电压持续时间有限>

低电压问题发生频繁>

用电功率有限>

电压质量要求较高>

台区线损偏高配电网储能典型应用四典型应用案例1设备适用场景22当电网电压正常时，旁路开关合闸，逆变单元停止运行，负荷由电网直接供电：>光照资源充足时，光伏系统进行最大功率跟踪，产生的电量优先配给储能电池充电，待储能电池电量充满后，产生的剩余电量首先就近消纳负荷，

其次剩余电量上网>光照资源不充足时，电池仍旧需要备电，电网能量对储能系统进行慢充，充电系数可设置

四

配网侧储能典型应用典型应用案例1

电网电压正常时工作原理负荷孙态需器开关DC/AC1DC/DCl

Y电池DC/DCA光伏组件电网

A

IAC/DC23电网电压异常时工作原理当电网低电压时，旁路开关断开，调压系统工作，逆变器稳压运行，储能电池放电支撑负荷，光伏系统发电提供能

量，电网经过变流器给负荷供电，保障输出电压值，使用户

侧负荷正常运行。>光照资源充足时，电网、光伏系统与储能系统同时给负

荷供电，电池电量不足时，储能系统停止运行。光伏发

电量充足时，发电电能在补偿调压能量缺额后还有剩余电量回馈电网>光照资源不充足时，光伏系统不发电，电网与储能电池

共同给负荷供电，电池放电系数可设置>光照资源不充足且电池电量不足时，

光伏系统与储能系

统均不参与工作，电网直接给负荷供电，能量全部来自

于电网，通过调压装置来进行调压。通过变流器交直流配网侧储能典型应用之间都可以调压)四典型应用案例1转换达到调压(110V-265V电网Y

lAC/DC24DC/DCADC/DCA光伏组件静态勇富开关电池负荷DC/AC试

点

一

：益阳市资阳区张家塞乡，屋顶安装光伏板，调研平时电压170

-

185V,(寒暑假及国家法定节假日更低)。试点二：

益阳市资阳区沙头镇金山村，屋后菜地安装，调研平时电压180V

左右，(寒暑假及国家法定节假日更低)。试点三：

益阳市安化县龙塘镇，杂物棚方式，调研平时电压190-200V左右，寒暑假及国家法定节假日只有170-

180V。配网侧储能典型应用四典型应用案例125蓝色部分为电网电压，红色部

分为负载电压，青色部分为装置工

作电压。电网电压低于200V

时设

备进入工作状态，以减少损耗。如

图所示为试点电压治理情况，低电

压治理装置对于电网低电压有明显

的抬升效果，低电压治理装置能将负

荷

电

压

维

持

在

2

0

0

V

以

上

至220V

左右。根据现场数据分析，

节假日用电高峰期间，装置设备也可有效将抬升用户端电压至200V。配网侧储能典型应用四典型应用案例1应用成效26光储

一体化微电网

装置本项目进行光储荷一体化供电系统整体方案设计，系统由配

网、光伏电池板、储能电池组、

电力电子变换器以及负荷共同构

成。该拓扑能够有效管理光储荷

多种能源之间的电能耦合关系，

解决配电网所面临的电能质量、

可靠性等综合问题。配网侧储能典型应用四典型应用案例2整体方案构建传统负荷可控负荷

(空调)可调负荷

《充电桩)“船27光储

一

体

机储

能

端口

(48V)高频

隔离型并离网切换

快速开关1

负载

1端口BS集控网关并网端口光

伏

组

件储

能电

池下上DC0C电

网手NPP座DC>偏远高寒山区(E2、E3

冰区)、林区等交通不便、线路运维保供难度较大地区发展可能性

小、短时停电不影响生活；>台区低压线路供电半径长

(2公里以上)、供电范围小

(台区供电户数为5户以下)、用户

负荷等需求较小

(户均每日用电量在2度以下，最大功率为1kW

以下)电机类(水泵等)用电装置占比低>风光资源充足、通信信号较好的偏远地区>大电网供电问题突出，大电网改造投资大>交通不便、供电距离长、用户负荷和用电需求较小的偏远地区>发展空间有限的集中多户>台区低压线路供电半径长、供电范围集中地区，建设运维成本高>

配

变轻过载并存、低电压问题严重，平时轻载，春节等关键时间段过载的部分农村台区。>

配

变短时过载或低电压严重的部分湖区养殖、农产品加工。

典型应用案例2

设备适用场景配网侧储能典型应用四大电网为主微电

网为辅供电模式微电网独立供电

模式微电网为主大电

网为辅供电模式28常德桃源县漆河乡石板坪七组台区线路末端，输电距离远，供电质量不佳，

台区用户低电压问题严重

(

2

0

2

2

年

低

压

户

天

数

为

1

2

3

7

)

,

用户长期被低电

压等电能质量电问题困扰

(用电高峰期

空调、电饭锅、洗衣机等设备无法正常

使

用

)

,短期内无法通过台区改造解决，

主要为低压两相供电。配网侧储能典型应用四典型应用案例229柔性调控装置监测到低电压开始

工作，电压调升至210.6V配网侧储能典型应用四典型应用案例2打开3个电水壶(1500W/个)

后，电压降至195.5V无大功率负载时电压为

228.1V应