2021-12-27-东南大学-储能和虚拟电厂_64页_6mb

报告摘要

储能与虚拟电厂总结

核心内容

本文档围绕“双碳”目标对电力系统的影响，深入探讨了虚拟电厂中储能设备的作用、储能的典型商业模式以及虚拟电厂参与电力交易的机制设计，旨在为实现绿色低碳、灵活高效、多元互动的新型电力系统提供技术支撑和商业路径。

主要观点

双碳目标对电力系统的要求与挑战：
- 中国作为全球最大的碳排放国，面临着能源结构、产业结构和发展的多重挑战。
- 电力作为实现双碳目标的主力军，需推动能源结构和产业转型，提升电力负荷水平，加速电力系统零碳化进程。
- 电力系统面临能源供应、安全运行和清洁消纳的挑战，特别是新能源的“小发电量、弱稳定性”特性对系统运行带来压力。
虚拟电厂中储能设备：
- 虚拟电厂是整合分布式资源（如分布式发电、储能、可控负荷）的载体，通过“聚合”和“通信”实现优化运行和市场交易。
- 储能设备是虚拟电厂的重要组成部分，其主要作用是参与调峰、调频等辅助服务市场，提升系统灵活性。
- 储能形式包括物理储能、电磁储能、化学储能，其中电池储能因其建设周期短、运营成本低成为电网应用的首选。
- 电动汽车、蓄冷/热系统、可中断/转移负荷等也可作为具备储能特性的负荷参与虚拟电厂。
储能典型商业模式：
- 储能配套新能源模式：包括设备买断、光伏租赁、购电协议等，主要在美国和德国有所应用。
- 储能参与微电网模式：微电网可作为售电主体，参与售电市场竞争，提供多样化能源服务。
- 云储能模式：基于现有电网的共享式储能技术，用户可按需使用储能资源并支付服务费。
虚拟电厂参与电力交易：
- 虚拟电厂可参与中长期电量市场、辅助服务市场和现货市场，通过市场化交易机制实现电力资源的优化配置。
- 虚拟电厂可作为调峰资源的提供方，参与调峰量交易市场，解决传统调峰方式效率低、公平性差的问题。
- 虚拟电厂也可通过替代发电交易机制，与传统机组进行调频辅助服务交易，提高电力系统的灵活性和稳定性。

关键信息

储能设备类型与特点

储能类型	特点	是否适用于分布式储能
抽水蓄能	储能量大，但受地形限制	❌
压缩空气	规模灵活，安全性好	✅
飞轮储能	无噪声、无污染，可持续工作	❌
超导磁储能	响应快，效率高	❌
超级电容器	储能和持续时间受限	❌
电池储能	建设周期短、运营成本低	✅

用户侧储能特性对比

序号	储能形式	特性	适用场景
1	储能设备	成本高，需考虑电池梯次利用	日前/日内/实时调度
2	电动汽车	具有负荷和电源双重特性	日前/日内/实时调度
3	蓄冷/热系统	单体调控容量高，响应慢	日前/日内调度
4	工业负荷	调控容量高，响应慢	日前/日内调度
5	智能家居	单体容量小，响应快	日内/实时调度