中国电科院：2024电化学储能优化配置技术研究报告（30页）.pdf

1、一、研究背景二、储能优化配置技术原理三、储能优化配置案例四、总结与展望2 一、研究背景 截至2023年12月底全国可再生能源发电总装机达15.16亿千瓦，占全国发电总装机的51.9%，在全球可再生能源发电总装机中的比重接近40%。新能源发电是未来人类社会能源供给的重要组成部分，储能是构建未来灵活性调节能力的核心技术。通过规模化参与新型电力系统的调峰、调频、调压、惯量支撑和容量备用等应用，实现不同时间尺度电力电量平衡，参与解决保供电、保安全和促消纳的难题。“十四五”储能实施方案中对储能的功能定位2023年全国电力装机构成情况3 一、研究背景源网荷各侧新型储能应用场景1技术类型技术类型能量效率能量

2、效率应用规模应用规模储能时长储能时长启动时间启动时间响应速度响应速度抽水蓄能抽水蓄能70%-80%百兆瓦小时级3-5 minmin压缩空气压缩空气40%-70%百兆瓦小时级6 min1 min飞轮储能飞轮储能85%兆瓦分钟级2 ms85%百兆瓦小时级100ms级10 ms液流电池液流电池70%-75%百兆瓦小时级100ms级ms级钠离子电钠离子电池池80%-90%百兆瓦小时级100ms级10 ms氢储能氢储能30%-40%兆瓦天、周级3-5 min1 s水电水电燃气燃气燃煤机组燃煤机组电化学储能电化学储能替代效果替代效果1.5倍2.5倍25倍不同类型储能性能在调频方面，电化学储能的替代效果p储

3、能好用是共识，如何把储能用好却是难题！41 图片来源2023年新型电力系统发展蓝皮书电化学储能具有选址灵活、建设周期短、响应速度快、调节精度高、四象限灵活调节能力等特点，能够为电力系统提供多时间尺度、全过程的平衡能力、支撑能力和调控能力。一、研究背景布点0123456012345600.30.60.91.2电池额定功率下的充放电时间（h）不同置信水平下的电池功率（MW）绝对值均值（MW）定容选型p 储能系统优化配置技术是储能应用环节的前端技术，是在发-输-配-用各环节典型场景下储能的技术选型、选址布点、容量优化计算，直接关系到技术需求的满足程度、储能投资的经济性。5一、研究背景二、储能优化配置

4、技术原理三、储能优化配置案例四、总结与展望67 二、储能优化配置技术原理储能优化配置需要在场景-模式-策略等边界层层递进明晰情况下，通过搭建优化计算模型开展的优化计算问题，伴随上游场景的变化，后续各环节随之变化。7 二、储能优化配置技术原理以新能源电站为例，目前储能应用已经完成从促进消纳到“兼顾消纳和主动频率支撑”，再到面向中长期市场、电力现货市场、“两个细则”考核规则，提升“新能源+储能”市场竞争力的场景跃迁。80.10.20.30.40.50.60.72022年2025年2030年度电成本/元抽蓄锂电池全钒液流压缩空气钠离子铅炭不同利用小时数的度电成本储能度电成本包含造价成本、运营成本和沉

5、默成本，其中储能的年利用小时数将严重影响沉默成本。2030年前，电化学储能应用应设定在有限目标-日内波动调节。储能的年利用小时数超过2000小时才能体现其经济利用水平。超过2000小时的度电成本趋势火电气电储能综合调节度电成本6-8分/kwh0.12-0.15元/kwh0.55-0.65元/kWh 二、储能优化配置技术原理p 通过技术目标梳理、政策环境分析，考虑储能的收益途径，明确储能的应用模式。9 二、储能优化配置技术原理典型电力系统运行图以满足负荷平衡需求和新能源消纳要求为目标，采用时序生产模拟方法，通过迭代计算得到满足系统需求的储能功率和储能能量。10 二、储能优化配置技术原理边界条件：

6、u 单位容量投资成本：2000元/kWhu 能量转换效率：85%u 运维成本：0.05元/kWhu 储能系统使用年限：10年u SOC范围：0.1-0.9u 预期内部收益率：8%u 残值和回收成本基本抵消：0u 循环次数：8000次u 贷款年利率：4.9%u 贷款年限：储能运营期11 二、储能优化配置技术原理12 二、储能优化配置技术原理13 二、储能优化配置技术原理14 二、储能优化配置技术原理 储能系统的容量保持率与其容量支撑能力、储能投资收益息息相关，如何在规划阶段体现锂电池储能系统在未来实际工况下的容量衰减过程、收益变化过程；实际工况数据模拟 典型工况特征提取+实验室典型工况下寿命衰减