本文目录一览:
- 1、在智能电网上都可以用到什么产品?
- 2、风力发电是如何储能的?
- 3、北汽新能源牵手奔驰能源公司,退役电池化身储能系统真的会成为未来汽车的趋势吗?
- 4、如何实现储能赋能开源节流?
- 5、新型电力系统概念是什么?
在智能电网上都可以用到什么产品?
智能电网就是电网的智能化(智电电力),也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
中国物联网校企联盟:智能电网由很多部分组成,可分为:智能变电站,智能配电网,智能电能表,智能交互终端,智能调度,智能家电,智能用电楼宇,智能城市用电网,智能发电系统,新型储能系统。
国家电网中国电力科学研究院:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
与现有电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点,其先进性和优势主要表现在:
(1)具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系,能够抵御各类外部干扰和攻击,能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入,电网的坚强性得到巩固和提升。
(2)信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合,可获取电网的全景信息,及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时,电网可以快速隔离故障,实现自我恢复,从而避免大面积停电的发生。
(3)柔性交/直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用,使电网运行控制更加灵活、经济,并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。
(4)通信、信息和现代管理技术的综合运用,将大大提高电力设备使用效率,降低电能损耗,使电网运行更加经济和高效。
(5)实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用,为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。
(6)建立双向互动的服务模式,用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息,合理安排电器使用;电力企业可以获取用户的详细用电信息,为其提供更多的增值服务。
在绿色节能意识的驱动下,智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域。
智能电网是电力网络,是一个自我修复,让消费者积极参与,能及时从袭击和自然灾害复原,容纳所有发电和能量储存,能接纳新产品,服务和市场,优化资产利用和经营效率,为数字经济提供电源质量。
智能电网建立在集成的、高速双向通信网络基础之上,旨在利用先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法,以及先进决策支持系统技术,实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的高效运行。
它的发展是一个渐进的逐步演变,是一场彻底的变革,是现有技术和新技术协同发展的产物,除了网络和智能电表外还饱含了更广泛的范围。
建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网,全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性,坚强是基础, 智能是关键。
其重要意义体现在以下几个方面:
(1)具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后,将实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。
(2)具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升,电网各级防线之间紧密协调,具备抵御突发性事件和严重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。
(3)适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制,结合大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。
(4)实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,实现电网在线智能分析、预警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。
(5)满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网,满足电动汽车行业的发展需要,适应用户需求,实现电动汽车与电网的高效互动。
(6)实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理,电网资产利用小时数大幅提升,电网资产利用效率显著提高。
(7)实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台,完善需求侧管理,为用户提供优质的电力服务。同时,电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制,有效平衡电网负荷,降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。
(8)实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系,实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能,全面实现电网管理的信息化和精益化。
(9)发挥电网基础设施的增值服务潜力。在提供电力的同时,服务国家“三网融合”战略,为用户提供社区广告、网络电视、语音等集成服务,为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化提供平台支持,拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力,有力推动智能城市的发展。
(10)促进电网相关产业的快速发展。电力工业属于资金密集型和技术密集型行业,具有投资大、产业链长等特点。建设智能电网,有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级,为我国占领世界电力装备制造领域的制高点奠定基础。
智能电网对世界经济社会发展的促进作用,智能电网建设对于应对全球气候变化,促进世界经济社会可持续发展具有重要作用。主要表现在以下几点
(1)促进清洁能源的开发利用,减少温室气体排放,推动低碳经济发展。
(2)优化能源结构,实现多种能源形式的互补,确保能源供应的安全稳定。
(3)有效提高能源输送和使用效率,增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性。
(4)推动相关领域的技术创新,促进装备制造和信息通信等行业的技术升级,扩大就业,促进社会经济可持续发展。
(5)实现电网与用户的双向互动,革新电力服务的传统模式,为用户提供更加优质、便捷的服务,提高人民生活质量。
风力发电是如何储能的?
风力发电储能方式主要有飞轮储能、抽水蓄能、液流电池、锂电池、超级电容器、超导、压缩空气储能等几种形式。
飞轮储能
飞轮储能是一种机械储能方式,其基本原理是将电能转化为飞轮转动的动能,并且长期储存起来,需要时再将飞轮转动的动能转换为电能,供给电力用户使用。高强度碳素纤维和玻璃纤维材料、大功率电力电子变流技术、电磁和超导磁悬浮轴承技术促进了储能飞轮的发展。
飞轮储能的功率密度大于5Kw/kg,能量密度大于20kwh/kg,效率大于90%。其优点在于无污染、无噪声、维护简单、可持续工作。飞轮储能主要用于不间断电源、应急电源、电网调峰和频率控制。
目前飞轮储能技术正在向大型机发展,其难点主要集中在转子强度设计、低功耗磁轴承、安全防护等方面。
抽水储能
抽水蓄能是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库,将电能转化为重力势能储存起来,在电网负荷高峰期释放上池水库的水发电。
抽水蓄能的释放时间可以从几个小时到几天,综合效率在70—85%之间,主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。抽水蓄能电站的建设受地形制约,当电站距离用电区域较远时输电损耗较大。
液流电池
液流电池或称氧化还原液流蓄电系统,与通常蓄电池的活性物质被包容在固态阳极或阴极之内不同,液流电池的活性物质以液态形式存在,既是电极活性材料又是电解质溶液,它可溶解于分装在两大储液罐的溶液中,由各个泵使溶液流经液流电池,在离子交换膜两侧的电极上分别发生还原和氧化反应。这种电池没有固态反应,不发生电极物质结构形态的改变,与其它常规蓄电池相比,具有明显的优势。
液流电池的储能容量取决于电解液容量和密度,配置上相当灵活只需增大电解液容积和浓度即可增大储能容量,并且可以进行深度充放电。 锂离子蓄电池
锂离子电池与现有的铅酸电池、镍氢电池等电池相比有诸多优点,如无记忆效应、高工作电压、低自放电率、无环境污染性、高能量密度等,在电子消费品领域应用十分普遍。现在国内外都在大力研发新式的储能电池,其中锂离子蓄电池备受关注。
磷酸亚铁锂电池是最有前途的锂电池。磷酸亚铁锂材料的单位价格不高,其成本在几种电池材料 中是最低的,而且对环境无污染。磷酸亚铁锂比其他材料的体积要大,成本低,适合大型储能系统。
由于工艺和环境温度差异等因素的影响系统指标往往达不到单体水平,使用寿命只要单体电池的几分之一甚至十几分之一。大容量集成的技术难度和生产维护成本使这种电池短期内很难在电力系统中规模化使用。
超级电容器
超级电容器又可称为超大容量电容器、双电层电容器、(黄)金电容、储能电容或法拉电容。众所周知,化学电池是通过电化学反应,产生法拉第电荷转移来储存电荷的,而超级电容器的电荷储存发生在电极\电解质的形成的双电层上以及在电极表面进行欠电位沉积、电化学吸附、脱附和氧化还原产生的电荷的迁移。与传统的电容器和二次电池相比,超级电容器的比功率是电池的10倍以上 ,储存电荷的能力比普通电容器高 ,并具有充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长、使用的温限范围宽等特点。在风力发电系统直流母线侧并入超级电容器,不仅能想蓄电池一样储存能量,平抑由于风力波动引起的能量波动,还可以起到调节有功无功的作用。
但由于超级电容器较为昂贵,在电力系统中多用于短时间、大功率的负载平滑和电能质量调节,如大功率直流电机的启动支持动态电压恢复等,在电压跌落和瞬态干扰时提高供电水平。
超导储能
超导储能系统是利用超导线圈将电磁能直接储存起来,需要时再将电磁能返回电网或其它负载的一种电力设施,它是一种新型高效的蓄能技术。超导蓄能系统主要由电感很大的超导蓄能线圈、使线圈保持在临界温度以下的氦制冷器和交直流变流装置构成。
当储存电能时,将风力发电机的交流电,经过交-直流变流器整流成直流电,激励超导线圈。发电时,直流电经逆变器装置变为交流电输出,供应电力负荷或直接接入电力系统。由于采用了电力电子装置,这种转换非常简便、响应极快,并且储能密度高,结构紧凑。不仅可用于降低甚至消除电网的低频功率振荡,还可以调节无功功率和有功功率,对于改善供电品质和提高电网的动态稳定性有巨大的作用。它的蓄能效率高达90%以上,远高于其他蓄能技术。小容量超导蓄能装置已经商品化。供电力系统调峰用的大规模超导蓄能装置,在大型线圈产生的电磁力的约束、制冷技术等方面还未成熟,各国正在加紧研究。
压缩空气储能
压缩空气储能是在电力系统峰荷时,利用压缩空气储存的能量发电,向系统供电;在系统低谷时,利用电网中的富余电力,通过空气压缩机储存能量。与抽水储能方式相似,这种储能方式也需要特定的地形条件,即需要特定的洞穴用于储存风能。在风力强,用电负荷小时,将风力发电机发出的多余电能将空气压缩并储存在洞穴中;而在无风或负荷增大时,则将储存在洞穴内的压缩空气释放出来,形成高速气流,推动涡轮机转动,并带动发电机发电,供应负荷。压缩空气蓄能发电系统的关键是气室的密封性、经济性、可靠性等。
除此之外,还有一些风力发电储能技术:
铅酸电池
铅酸蓄电池主要特点是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池,具有成本低、技术成熟、储能容量大(已达到MW 级)等优点,主要应用于电力系统的备载容量、频率控制,不断电系统。然而,它的缺点是储存能量密度低、可充放电次数少、制造过程中存在一定污染等。 镍镉电池
镍镉电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成,石墨不参加化学反应,其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成,氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性,防止结块,并增加极板的容量。电解液通常用氢氧化钾溶液。镍镉电池具有大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单、循环寿命长等优点,最早应用于手机、笔记本电脑等设备。当然,镍镉电池的“记忆效应”会逐渐降低电池的容量。此外由于其存在重金属污染已被欧盟组织限用。
北汽新能源牵手奔驰能源公司,退役电池化身储能系统真的会成为未来汽车的趋势吗?
8月8日,北汽集团旗下子公司北京新能源汽车股份有限公司(下称“北汽新能源”)与戴姆勒股份公司旗下全资子公司梅赛德斯-奔驰能源有限责任公司(下称“奔驰能源公司”)正式建立技术开发伙伴关系,双方拟计划共同在北京建立首个电池梯次利用储能单元。
那么,退役电池将如何变身为储能系统?这种模式是否会成为日后的主流趋势?值得行业关注。
为何要进行退役电池梯次利用?
随着新能源汽车产业的蓬勃发展,动力电池的更换和退役数量越来越多。
据一位业内人士透露,通常情况下,退役电池的电芯剩余容量多在初始容量的60%—70%,如果将这些电池直接拆解,会造成一定的资源浪费。此外,从环保的角度来看,如果退役电池拆解不当,还会对生态环境造成压力。
因此,将退役动力电池进行梯次储能利用渐渐成为了企业研发的方向。
据悉,北汽新能源与奔驰能源公司拟打造的电池梯次利用储能单元,将结合双方在退役动力电池梯次储能利用方面的技术与经验,依托北汽新能源现存市场上的退役动力电池,打造安全可靠的梯次利用储能系统,为可持续能源行业的发展提供一种新的应用模式。
由此可见,将退役电池转化为储能单元,不仅被企业视为节约资源,提高利用率的有效方法,也是一种增加效益的新模式。
统计显示,2018年我国新能源汽车销量约125.6万辆,截至2018年底新能源汽车保有量约261万辆。据预测,到2020年我国新能源汽车退役动力电池累计将达25GWh。因此,加快对退役电池的梯次利用,已经成为新能源汽车企业和整个行业必须要面对的课题。
据悉,当前动力电池梯次利用的主要领域有:一是电力储能市场,退役动力电池用于分布式发电储能系统,有效解决分布式发电随机性问题,或用于储能电站,以降低建设成本;二是变电站或者通讯基站,退役动力电池可以作为备用电源用于通讯基站、电站直流屏等。
近年来我国高度重视退役动力电池梯次利用,2018年相继出台了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》《关于做好新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作的通知》等多项政策。
不过,有专家提出,虽然退役电池化身为储能体系或将发展为一种趋势,但目前行业内广泛应用的锂离子电池采用了有机溶剂体系,会发生热失控,进而引起连锁反应。因此,将其转化为储能系统需要格外注重安全问题,同时,退役电池梯次利用的成本及收益也非常值得企业关注,企业需要在研究退役电池再利用的过程中,逐渐探索出一条能够稳定收益的商业模式。
如何实现储能赋能开源节流?
个购买的电量,就是你未来的排放量,现在实行的是碳中和战略,简单来讲就是你排放的二氧化碳要跟你节省的或者说吸收的碳含量持平,居民用电会怎么样先不说,工业企业的用电与排放必定会受到高度重视。
全国范围碳市场的第一个履约周期已经正式启动,我国的碳市场建设已逐步从试点先行,过渡到全国统一市场。这也就意味着,在以后,排放权是要买的。
不仅如此,再加上煤炭涨价与电力市场化的到来,以后的电价必定会经历一段长期的上涨,这对企业来说,这就是实实在在的成本上升。排放权与电价上升,这些问题只能靠新能源来解决,而新能源要跟储能系统搭配才能够发挥更大的作用。对于一些大型或者说高耗能企业来说,如果没有自己的节能减排方案与能源供给那就意味着未来要受制于人,带来的不仅是成本的上升,企业自身的话语权也会下降。
那么企业应该怎样应对呢?其实说白了无非还是开源与节流两反面。开源的主要方向无疑是新能源,利用新能源减少的排放可以和产生的排放中和掉。而且在以后电力成本上升的情况下,新能源发电也是一种非常经济的选择。
至于节流,除了企业日常要注重环保之外,如何更高效的利用能源才是关键,这个时候就需要储能系统来进行赋能了。
乐驾智慧能源是专注于新能源电力、锂电池应用、储能技术物联网、人工智能的高科技企业,致力于用物联网和人工智能技术改变新能源电力和新能源出行行业。
乐驾智慧储能系统可以把企业市电需求、新能源发电、生产负载、充电桩等组成的企业微电网通过数字化形式展现出来,降低对电网需求和电费支出,使之适应能耗双控政策,大大保障企业正常生产。
对于储能供电的稳定性,乐驾自研的智慧储能系统,具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以减少随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击;通过谷价时段充电,峰价时段放电可以减少用户的电费支出;在大电网断电时,能够孤岛运行,确保对用户不间断供电,微电网运行。对供电稳定性要求较高的企业大可不必担心。
新型电力系统概念是什么?
综述:新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。
新型电力系统特征:
安全可控,新能源具备主动支撑能力,分布式、微电网可观可测可控在控,大电网规模合理、结构坚强,构建安全防御体系,增强系统韧性、弹性和自愈能力。
灵活高效,发电侧、负荷侧调节能力强,电网侧资源配置能力强,实现各类能源互通互济、灵活转换,提升整体效率。
智能友好,高度数字化、智慧化、网络化,实现对海量分散发供用对象的智能协调控制,实现源网荷储各要素友好协同。