電網(wǎng)的最大特點(diǎn)之一就是電源和負(fù)荷需要滿足功率的實(shí)時(shí)平衡。這一特點(diǎn)為電力市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行以及多種形式的電能應(yīng)用帶來了極大挑戰(zhàn)。通過大容量、高效的儲(chǔ)能設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效的能量存儲(chǔ)，可以使很多傳統(tǒng)難題迎刃而解，提高電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性和可靠性。主要體現(xiàn)在：消除新能源發(fā)電的波動(dòng)性，提升吸納新能源并網(wǎng)的能力;降低負(fù)荷峰谷差，提升電力設(shè)備利用率;提高供電可靠性和改善電能質(zhì)量;促進(jìn)微電網(wǎng)的發(fā)展;充當(dāng)高效的車載電源，促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展。

常規(guī)儲(chǔ)能，例如抽水蓄能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用較多，而新型儲(chǔ)能系統(tǒng)多為小型、分布式、模塊化，更適合接入配電網(wǎng)和用戶側(cè)，目前處于起步階段。從單個(gè)儲(chǔ)能設(shè)備角度看，可看作獨(dú)立的有功/無功四象限靈活調(diào)節(jié)的電源或負(fù)荷，其需要什么樣的接口或功能可以更加簡(jiǎn)單友好地和配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度銜接，或更好地為配網(wǎng)側(cè)的重要負(fù)荷和分布式供能提供輔助?從電網(wǎng)角度看，當(dāng)配用電側(cè)大量接入分布式儲(chǔ)能或分布式電源，尤其對(duì)大規(guī)模的儲(chǔ)能進(jìn)行集群化控制后，從量變到質(zhì)變，對(duì)于電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維會(huì)有什么樣的影響?對(duì)于供電可靠性、電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行、設(shè)備利用率等指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生哪些根本性的改變?如何滿足可再生能源大規(guī)模接入、電力系統(tǒng)調(diào)峰和分布式供能接入電力系統(tǒng)的需求?這些都是儲(chǔ)能走向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展迫切需要回答的問題。

目前，電池儲(chǔ)能設(shè)備造價(jià)偏高，性價(jià)比較低，有些電池儲(chǔ)能技術(shù)成熟度還不高，同時(shí)受政策環(huán)境、價(jià)格機(jī)制、投資回報(bào)機(jī)制等制約，在電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用電池儲(chǔ)能技術(shù)的條件還未成熟。因此，目前以電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的試點(diǎn)應(yīng)用和接入系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究為主攻方向，以試點(diǎn)工程為成果展示平臺(tái)，以前瞻性研究為儲(chǔ)能技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，通過自主創(chuàng)新掌握電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心技術(shù)，并推動(dòng)示范工程的應(yīng)用和逐步推廣。在試點(diǎn)工程中，積累電池儲(chǔ)能站運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，逐步明確電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才，研究與掌握大容量電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成控制和接入電網(wǎng)技術(shù)，制定電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)，為今后電池儲(chǔ)能技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

南方電網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)的實(shí)踐

南方電網(wǎng)公司從2010年起，開展大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的研究和示范，并重點(diǎn)建設(shè)了深圳寶清電池儲(chǔ)能站、貴州安順集裝箱式電池儲(chǔ)能站和分布式模塊化儲(chǔ)能車。

深圳寶清電池儲(chǔ)能站是我國(guó)建成的首座兆瓦級(jí)電池儲(chǔ)能站，目前已投運(yùn)6兆瓦/18兆瓦時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)用的電網(wǎng)功能包括削峰填谷、孤島運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓、熱備用、阻尼控制、電能質(zhì)量治理和間歇式可再生能源并網(wǎng)控制。電池儲(chǔ)能站運(yùn)行方式可分為手動(dòng)計(jì)劃曲線控制和高級(jí)應(yīng)用優(yōu)化運(yùn)行控制方式。目前電池儲(chǔ)能站運(yùn)行方式為計(jì)劃曲線方式(兩充兩放模式)。削峰填谷作為儲(chǔ)能電站日常運(yùn)行的主要功能，孤島運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、系統(tǒng)調(diào)壓作為應(yīng)對(duì)緊急情況的輔助功能。其中，系統(tǒng)調(diào)頻分為日常運(yùn)行的AGC功能和緊急情況下的一次調(diào)頻，無功支撐分為日常運(yùn)行的AVC功能和緊急情況下的動(dòng)態(tài)無功支撐，孤島運(yùn)行因現(xiàn)場(chǎng)缺乏線路和負(fù)荷條件暫不實(shí)施。全站綜合效率80%，儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)效率達(dá)88%;現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明儲(chǔ)能站可以降低接入主變負(fù)荷峰谷差約10%，可調(diào)節(jié)10千伏接入母線頻率±0.015赫茲(0.3%)，電壓±0.2千伏(2%)。2012年3月對(duì)電池長(zhǎng)期運(yùn)行的衰減情況進(jìn)行了測(cè)試，運(yùn)行一年多的電池經(jīng)過循環(huán)充放電約300次后，電池單體容量衰減約4%，電池模塊容量衰減約8%，符合預(yù)期。

貴州安順電池儲(chǔ)能站主要示范了儲(chǔ)能系統(tǒng)在配網(wǎng)末端的應(yīng)用，以解決饋線供電半徑過長(zhǎng)、電壓過低的問題。集裝箱式儲(chǔ)能站容量為70千瓦/140千瓦時(shí)，投運(yùn)后10千伏配變高峰負(fù)荷時(shí)的負(fù)載率由原來的130%下降到現(xiàn)在的60%，用電高峰時(shí)段首末端電壓分別提高了9%和21%。用戶側(cè)單相電壓則由原來的175伏提高到了216伏，電壓質(zhì)量大幅提高，配變重載或過載問題得到了有效解決，同時(shí)有效降低了配網(wǎng)網(wǎng)損。

通過儲(chǔ)能站的示范應(yīng)用，我們逐步認(rèn)識(shí)到電池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該走分布式模塊化的道路。移動(dòng)式儲(chǔ)能車具有占地面積小、存儲(chǔ)容量靈活可調(diào)、模塊化集成度高、可即插即用、易于移動(dòng)、不受地理環(huán)境制約、能靈活選擇安裝地點(diǎn)等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。第一，在大、配電網(wǎng)中可發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)的八大高級(jí)應(yīng)用功能，包括：削峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻、事故備用、無功支持、新能源配合、孤網(wǎng)運(yùn)行、黑啟動(dòng)及電能質(zhì)量治理。第二，在土地資源較為稀缺的科技園區(qū)、城市配網(wǎng)以及邊遠(yuǎn)山區(qū)、海島等微網(wǎng)系統(tǒng)，可將儲(chǔ)能車布置在電網(wǎng)末端用電環(huán)境比較惡劣的地點(diǎn)，發(fā)揮占地面積小和安裝快捷簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。第三，可以作為移動(dòng)式應(yīng)急電源，用于電力搶險(xiǎn)、野外作業(yè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、突發(fā)事件處理、臨時(shí)接電等情形，模塊化的設(shè)計(jì)使其便于移動(dòng)，且與市電或待供負(fù)荷可插拔式連接，支持多臺(tái)機(jī)組自動(dòng)協(xié)調(diào)并列運(yùn)行，以滿足負(fù)荷需求。第四，電動(dòng)汽車用的電池和現(xiàn)有電池儲(chǔ)能站所用電池是同一技術(shù)，電動(dòng)汽車電池不僅可以在汽車中發(fā)揮作用，更可以作為分布式儲(chǔ)能站充分發(fā)揮儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的作用，在不增加成本的同時(shí)，達(dá)到資源的最大利用。