从以上综述来看,在得到新能源侧储能初步配置结果后,采用生产模拟方法评估储能应用效果,采用经济性分析方法评估储能的投资收益,均是有效的储能配置效果预评估手段。并且通过预评估储能应用效果,还可以反馈迭代优化储能配置过程,提升储能配置结果的工程适用性。
特别需要注意的是,在开展储能配置经济性分析时需对包括储能运行效果、市场环境、储能的运营模式及收益构成、储能运行工况、全寿命周期成本与衰减过程、系统残值等边界条件全面考虑,如果在预评估阶段,对于上述因素考虑不全面,可能导致对于项目投资回报的预估出现偏差。
4 新能源侧储能配置方法研究展望
限于储能的技术发展水平和成本水平,目前储能在新能源侧的应用主要面向4个服务纬度和时间尺度:毫秒、秒级暂态稳定问题(主动支撑电网能力)、数分钟级系统可调节能力差(促进新能源消纳)、小时级区域调峰能力不足(参与系统调峰)、更长时间的通道外送潜力未完全发挥问题(缓解输电阻塞)。通过对现有新能源侧储能配置技术的归纳与分析,认为现有技术尚有如下不足:(1)储能应用场景设定较为单一,在储能成本仍然较高的情况下,不能保证项目的投资经济性;(2)无法支持以全年为周期,兼顾长期消纳和短时主动支撑的储能需求分析;(3)没有考虑风储、光储、风光储多场景的差异化需求;(4)目前的研究都集中在数小时级时间尺度内,尚未在更长时间尺度上探讨储能的应用问题。
伴随双碳目标的提出,新能源将继续规模化快速发展,新能源消纳压力将越来越大。同时多种储能技术快速迭代和成本持续下降,从技术供给侧到需求侧双向将推动新能源侧储能应用需求进一步演化。对新能源侧储能配置方法进行如下展望。
(1)在新能源高占比的新背景下,系统将无法承受规模化新能源对于系统灵活性调节资源的过度占用,新能源与常规电源共担系统安全稳定运行责任和义务是未来的技术发展趋势,需要开展兼顾消纳与主动支撑电网的储能配置方法研究。在兼顾消纳与主动支撑电网场景下,储能将面向移峰填谷+功率预测补偿24 h持续,惯量、频率、电压支撑需求随机高频出现的复杂过程,需要储能同时具备毫秒级的响应速度、小时级的持续充放电能力,同时在充放电状态频繁切换工况下具备较长的使用寿命,才能保证项目的投资经济性,需要开展混合储能对于复杂储能工况的匹配研究和容量优化配置;
(2)中国新能源发展过程中由地域、资源禀赋、负荷、网架结构等形成了多样化差异化发展形态,需要开展考虑差异化发展背景的储能配置方法研究;
(3)结合源网荷发展趋势,研究新能源侧在电站层、区域电网层应用储能的联合配置方法;