【国网江苏省电力电力科学研究院】国网江苏省电力有限公司电力科学研究院（杨毅）：2024年分布式新型储能关键技术及工程应用报告_22页_4mb

分布式新型储能关键技术及工程应用总结

核心内容

分布式新型储能技术是构建新型电力系统的重要支撑，尤其在双碳目标背景下，随着光伏、电动汽车等新型源荷的迅猛发展，储能技术的需求不断增长。目前，电化学储能成为江苏省规模第二大储能类型，预计未来仍将保持高增长态势。新型储能技术不仅关注安全可靠，还注重高效灵活与友好互动，以满足电网调控、新能源消纳、负荷管理等多方面需求。

主要观点

1. 安全可靠

   • 储能安全是技术发展的前提，电池热失控问题严峻，需通过先进检测技术进行预防。
   • 提出基于光纤传感的温度检测技术，结合经验模态分解和快速RBF神经网络进行SOC估计，提高检测精度。
   • 研究储能故障特征与分级保护策略，实现高灵敏、全覆盖、快速有选择性的故障隔离。

2. 高效灵活

   • 动态可重构电池储能技术能够提升电池系统的有效容量、循环寿命和安全性，通过可控开关矩阵改变连接方式。
   • BMS-PCS一体式储能技术实现电池管理与功率转换的深度融合，支持直挂电网，提高系统效率。

3. 友好互动

   • 分布式储能系统具备能量时间平移特性，有助于解决新能源波动问题，提高电网稳定性。
   • 通过集群控制、虚拟同步发电机等技术，实现与电网的互动和协同优化，提升调频调压能力。
   • 推动微电网与配电网协同控制，支持多种应用场景如光储充、光储直柔等。

关键信息

储能现状

• 新型储能累计装机3450万/7450万千瓦时，锂离子电池占比超94%。
• 2023年电化学储能电站平均利用小时数为615小时。
• 江苏省储能发展迅速，电网侧和用户侧规模分别达到70万千瓦和20万千瓦。

储能挑战

• 储能安全问题突出，尤其是电池热失控，导致“建而少用”现象。
• 传统储能系统存在短板效应，需提升调控灵活性与系统可靠性。

关键技术

• 基于光纤传感的温度检测：提高温度检测精度，实现电池状态的实时监测。
• 快速RBF神经网络SOC估计技术：提高SOC估计精度，支持电池管理系统优化。
• 储能故障特征分析与分级保护：实现多等级故障的快速隔离和精准保护。
• 动态可重构电池储能技术：通过改变电池连接方式，提升系统性能和安全性。
• BMS-PCS一体式储能技术：集成电池管理与功率转换，支持直挂电网，提高效率。

工程实践

• 国网江苏电科院研发了6套装置及系统，包括储能分级保护装置、综合能源协控装置等，满足综合能源现场应用需求。
• 在镇江扬中、南京江宁等地开展示范应用，实现可复制可推广的储能项目。
• 江苏电科院园区建设光储直柔系统，降低综合能耗75%以上，聚合绿色建筑可调节资源参与电网互动响应。

未来展望

• 研究脉冲充放电模式下的电池老化机制与寿命衰减机理，提升储能系统寿命。
• 推动分布式储能参与电网主配微互动模式，提高新能源消纳能力。
• 构建分布式新型储能标准体系，完善接入调试与并网规定。
• 建议政府出台激励政策，促进储能市场化发展。

结论

分布式新型储能技术在提升电力系统灵活性、稳定性和安全性方面发挥着重要作用。通过关键技术的研发和工程实践，实现了储能系统的高效运行和电网互动能力的提升。未来，需持续推动技术迭代升级，完善标准体系，促进储能技术的市场化发展。