熊嘉城
国网新疆电力有限公司电力科学研究院, 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要:在电力改革日渐深化的背景下,能源互联网逐步发展,给电力发展和电网规划带来了一定的影响。文章主要对电力储能技术的具体工艺进行了深入的了解与分析,然后分析了能源互联网背景下对配电网规划的影响,最后基于能源互联网背景下对配电网规划在电源侧、输配侧、需求侧三大方面产生的影响进行阐述并提出一定的建议,旨在优化配电网规划方法,对日后电网规划研究提供借鉴。
关键词:能源互联网;配电网规划;分布式能源;规划建议
引言
以能源互联网和智能电网为基础的新型电力储能技术应运而生,能源互联网背景下的电力储能技术在很大程度上能够达到节约能源、保护环境的目的,并且提高该企业的社会效益和经济效益。能源利用是社会发展和进步的重要支撑条件之一。随着工业时代的推进,人口的爆炸式增长和对能源需求的不断加大,造成了现如今能不可再生能源枯竭现状。不可再生能源的逐渐枯竭,引起了社会相关人士的重视。
1电力储能技术的具体工艺
1.1储热工艺
在能源互联网背景下,电力储能技术的主要工艺之一,其中包括了化学储能工艺、潜热储能工艺等。具体来说,显热储能工艺的工作原理是:通过对介质温度的升高来达到电力储热的目的。而化学储能工艺的工作原理是:通过相关化学试剂所产生的化学反应来达到储热的目的。与显热储能工艺作对比,潜热储能工艺具有较大的优势。如潜热储能工艺的温度在变化上波动程度较小,其使用的电力能源密度较显热储能工艺来说较大,这就在很大程度上提高了储能的效率。能源互联网背景下的储能工艺,其在具体的应用过程中所体现的价值较高,体现在以下几个方面:第一方面,在以太阳能为主要能源的发电机械应用上,相关技术人员以储热工艺为技术支撑,克服现有的在太阳能的发电过程中所经常发生的间歇性问题。同时,在很大程度上缓解了太阳能发电的工作压力,减小太阳能发电的波动性,确保对太阳能的供需平衡。第二方面,关于新时代下的新能源在发电设备上的工艺应用上,相关技术人员为了弥补新能源的发电过程中所产生的缺陷和不足,灵活地运用储热工艺来提升新能源发电的发电效率。例如,储热工艺能够很好地提升调峰能力,同时提升热电机组的灵活应对突发情况的能力,以及解决新能源在发电过程中的消纳问题[1]。
1.2电动汽车技术
作为能源互联网背景下的重要电力储能工艺之一,电动汽车的运用和发展越来越受能源行业的重视,而传统的电动汽车,其动力来源主要有以下两种类型,分别是BEV和FCVE种。具体来说,FCVE类型则具体指的是有机融合交通运输结构网和氢能的能源,为电动汽车提供动力。而另外一种BEV类型的工作原理则具体指的是:电网和交通运输网络的结合。而当前在我国的电动汽车及市场和电动汽车技术的研发上,尤其是在BEV和FCVE两种动力来源类型上均有向商业化发展的趋向,这极大地推动了我国在电网上的稳定发展,同时也为我国互联网电力储能的技术提供了有利的条件。可见,在能源互联网背景下的电力储能技术,尤其是在电动汽车行业,具有较高的食用价值。
1.3电热化学储能工艺
能源互联网背景下的电力储能工艺还包括电化学储能工艺。电化学储能工艺的运行速度快,因此,电化学储能工艺在电网中的服务任务量较高,且其功率的服务效率较强。电化学储能工艺在我国现阶段的能源储能技术研发过程当中还处于初步研发阶段。可见,电化学储能工艺在能源互联网背景下的电力储能方面具有较大的潜力。
2能源互联网背景下对配电网规划的影响分析
随着能源互联网逐渐成熟,能源互联网对配电网规划的影响也趋于多元化。
为了更好的实现能源互联背景下的配电网规划,本文主要对能源互联网对配电网规划的影响进行了简单的探究,并对出现的影响提出了对策和建议[2]。
可以将能源互联网对配电网规划的影响分为三个方面:电源侧、输配侧和需求侧;其中电源侧的主要影响为能源互联网背景下集中式和分散式的分布式电源的接入;在输配侧,主要为微网和智能配电的兴起将改变传统配电网络的布局和规划,考虑对储能设备的配电网规划产生的影响;在需求侧,能源互联网主要带动了电动汽车和多元用电的发展,出现了各类智能家居、智能建筑[3]。
2.1能源互联网背景下对电源侧的影响分析
能源互联网对电源侧的影响主要体现在分布式电源的发展,主要考虑分布式发电与储能发电。当电网中大量利用分布式电源及储能放电时,使电网面临双向潮流的情况,同时由于其随机性和不确定性特征使得功率出现严重变动,影响电能质量,造成一定的线路损耗,负荷增长模式发生转变,配电网规划的负荷预测不确定性增加;节点增多使得网架结构日趋复杂,优化方案选取难度增加。
2.2能源互联网背景下对输配侧的影响分析
能源互联网在输配侧对电网规划的影响主要体现在微网和智能配电的快速发展。微网对配电网规划的影响与分布式电源对电网的影响大致相同,都具有不确定性、规划难度大等问题。微网的不确定性大部分是由于微网中各类分布式能源的不确定性。微网接入配电后,配电系统不仅仅是简单的电能分配,同时也兼顾了电能收集、传输和分配等功能,空间负荷预测、配电网络优化、电源规划、随机潮流等都会改变,原有的配电系统规划方法不再适应新环境下的系统规划要求[4]。
3能源互联网背景下对配电网规划对策建议
分布式发电作为分布式能源的一部分,主要形式为可再生能源,具有分散随机、难以控制的缺点,使得分布式发电渗透率较低。因此为了克服电压波动较大、电能质量差的缺点,可以先根据区域内电网的实际情况对分布式发电的接入点及相应配套电网送出工程做出科学合理的规划,全面掌握区域内分布式发电资源,提高系统负荷率。由于分布式电源分布于负荷位置因此可以通过优化负荷点的分配来合理配置分布式电源。其次,面对分布式发电随机性、不确定性的缺点,可以考虑在发电侧接入适当的储能装置,减少对电网的冲击。结合微电网试点工程和评估,开展微网运营模式和政策机制问题研究,找出适合我国的微网机制。建立健全微电网技术标准,明确微电网的基本特征及功能要素。进行微电网的集成,满足各类型直流电压要求的分布式电源、充电设备、储能系统以及电热负荷等其他直流负荷的接入,提高系统的整体效率。充分利用不同能源在不同时段的消费需求,有效解决可再生能源生产与需求时间维度的不匹配,提升微网群与电网间互动能力[5]。
结束语:
随着社会经济的不断发展,对能源技术的要求也越来越高。尤其是电力储能技术当中的储热工艺、电动汽车、电化学储能工艺等方面均提出了较大的要求。然而,电力储能工艺的转型和升级对我国国民经济的影响重大,因此,必须加快研发能源互联网背景下的电力储能技术,推动我国能源产业的不断发展。
参考文献:
[1]周炳华,姚海燕,崔金栋,吴金荣,冉子晗.能源互联网视角下对配电网规划的影响分析与对策建议研究[J].科技创新与应用,2020(31):126-127.
[2]邵华,贺春光,安佳坤,韩文源,翟广心.基于线性约束的有源配电网规划研究[J].电力科学与技术学报,2020,35(05):66-74.
[3]孙可,张全明,郑朝明,任志伟,周丹.能源互联网视角下的未来配电网发展[J].浙江电力,2020,39(01):1-8.
[4]董幼林,洪文明,夏志宏,方晓明,周晖,胡青.能源互联网企业评价指标体系的设计[J].粘接,2019,40(11):48-55.
[5]陈永进.考虑园区能源互联网接入及其需求响应的配电网规划方法[J].广东电力,2019,32(10):45-52.