新型储能技术与智慧能源网_20页_2mb

新型储能技术与智慧能源网总结

核心内容概述

本文档围绕新型储能技术与智慧能源网的发展，重点介绍了非补燃压缩空气储能技术及其在智慧能源网中的应用，同时探讨了人工智能调度在高比例新能源系统中的关键作用，并以青海大学和安徽无为智慧微能源网为例，展示了分布式供能系统的建设与运营模式。

1. 非补燃压缩空气储能技术

1.1 功能特点

• 聚纳新能源：提升大规模风力发电和光伏发电系统的接入能力。
• 削峰填谷：在负荷低谷时储存多余电能，在高峰时释放，实现电力系统的平衡。
• 增加旋转备用：可等效为功率和电压均可调的同步发电系统，响应迅速。
• 调相支撑：提供无功支撑，提升电网电压稳定性。

1.2 500kW物理试验系统

• 2012年启动，由国家电网集团公司主导。
• 设计参数包括：储气压力10 MPa、储罐体积50 m³×2、发电功率500 kW、电换电效率40%、冷热电综合效率72%。
• 系统具备冷热电三联供能力，综合效率高，使用寿命长，环境友好，零碳排放。

1.3 大容量储气方式改进

• 压力容器储气：管线钢并联，但成本较高。
• 地下盐穴储气：利用废弃盐穴，具有防渗性好、自修复功能等优势。

1.4 江苏金坛50MW盐穴CAES电站

• 地点：江苏金坛
• 投资：3.5亿元
• 投资方：中盐集团、启迪集团（清华控股）
• 容量：50MW
• 优势：我国盐穴资源丰富，分布广泛，可支撑大规模储能和动态无功储存需求。

2. 多指标自趋优人工智能调度

2.1 高比例新能源调度挑战

• 我国西北地区弃光严重（2016年弃光率20%）。
• 需要发展新一代智能调度理论与关键技术，以提高新能源的消纳能力。

2.2 智能调度的内涵

• 智能调度是多指标优化问题，目标包括安全、优质、经济、电压稳定、频率波动小、新能源享纳率高、暂态稳定、谐波少、运行成本降低。
• 通过动态博弈和多方博弈实现“满意解”，即纳什均衡。

2.3 人工智能调度技术

• 基于多目标自趋优混成控制，理念为“事件激发控制，控制消除事件”。
• 控制目标为使系统状态趋近于“安全 ∩ 经济 ∩ 优质”，实现系统优化。

2.4 青藏高原光伏消纳工程实践

• 应用成果：由国网青海省电力公司、清华大学等单位合作完成的“青海高碳大规模光伏发电高效储纳关键技术及应用”项目成果已应用于200余座光伏电站，累计装机容量超过600万千瓦。
• 成效：2014-2016年期间，青海地区弃光率接近4%，显著低于西北平均弃光率20%。

3. 智慧微能源网

3.1 新城镇清洁能源互联网发展

• 新城镇发展清洁能源互联网已成为趋势。
• 微能源网结合分布式发电系统、压缩空气储能系统、供能系统、智能调控中心等，实现能源的高效利用与管理。

3.2 青海大学智慧微能源网

• 包含六大子系统，涵盖人工智能调控、供能系统、冷热电联供等。
• 展示了智慧微能源网在高校场景中的应用。

3.3 安徽无为智慧微能源网

• 国家能源局示范工程，实现零碳排放和冷热电联供。
• 构建县域分布式供能综合能源网，提升能源利用效率与可持续性。

4. 互联网商业模式

• 微能源联盟：促进微能源网之间的协同与资源共享。
• 虚拟电厂：整合分布式能源资源，实现灵活调度与优化运行。
• 服务社区：通过智慧能源网提供清洁能源服务，提升社区能源管理能力。

关键信息汇总

• 非补燃压缩空气储能技术具有高综合效率、长寿命、环境友好等优势，是大规模储能的重要方向。
• 盐穴储气技术成本低、安全性高，我国盐穴资源丰富，具备大规模应用潜力。
• 人工智能调度技术通过多目标优化实现电网安全、经济、优质运行，有效提升新能源消纳水平。
• 青藏高原光伏工程实践表明，智能调度可显著降低弃光率，提升可再生能源利用率。
• 智慧微能源网结合分布式供能、智能调控、冷热电联供等系统，是未来能源互联网的重要组成部分。
• 互联网商业模式如微能源联盟、虚拟电厂等，为智慧能源网的推广与应用提供了新的路径。