分布式儲能的關(guān)鍵技術(shù)有哪些及商業(yè)模式與經(jīng)濟(jì)效益的詳細(xì)分析

近年來，分布式電源大量接入配電網(wǎng)，其接入點(diǎn)的隨機(jī)性和出力的不確定性給配電網(wǎng)的規(guī)劃運(yùn)營帶來了新的問題。與此同時(shí)，隨著負(fù)荷快速增長，峰谷差不斷增大，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)“標(biāo)準(zhǔn)低、聯(lián)系弱、低電壓”等問題日益突出，負(fù)荷需求響應(yīng)作為一種有效調(diào)節(jié)手段，在一定程度上可以緩解上述問題，但是要從根本上解決，需要引入儲能技術(shù)。

隨著儲能技術(shù)進(jìn)步和成本降低以及需求側(cè)的演化發(fā)展，分布式儲能在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，也是突破傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)營方式的重要途徑。分布式儲能安裝地點(diǎn)靈活，與集中式儲能比較，減少了集中儲能電站的線路損耗和投資壓力，但相對于大電網(wǎng)的傳統(tǒng)運(yùn)行模式，目前的分布式儲能接入及出力具有分散布局、可控性差等特點(diǎn)。從電網(wǎng)調(diào)度角度而言，目前缺乏有效的調(diào)度手段，如任其自發(fā)運(yùn)行，相當(dāng)于接入一大批隨機(jī)性的擾動電源，它們的無序運(yùn)行無助于電網(wǎng)頻率、電壓和電能質(zhì)量的改善，也造成了儲能資源的較大浪費(fèi)。在配電網(wǎng)中合理地規(guī)劃分布式儲能，并調(diào)控其與分布式電源和負(fù)荷協(xié)同運(yùn)行，不但可以通過削峰填谷起到降低配電網(wǎng)容量的作用，還可以彌補(bǔ)分布式出力隨機(jī)性對電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的負(fù)面影響。進(jìn)一步，通過多點(diǎn)分布式儲能形成規(guī)?；瘏R聚效應(yīng)，積極有效地面向電網(wǎng)應(yīng)用，參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓等輔助服務(wù)，將有效提高電網(wǎng)安全水平和運(yùn)行效率。

儲能規(guī)劃技術(shù)

目前，分布式儲能的應(yīng)用場景主要包含用戶側(cè)、分布式電源側(cè)和配網(wǎng)側(cè) 3 個(gè)方面，其投資主體包括用戶、分布式電源投資商和電網(wǎng)公司，多以分布式電源、用戶側(cè)或微電網(wǎng)為背景引入，電動汽車也是其中的一種重要組成。在配網(wǎng)中，關(guān)于分布式儲能規(guī)劃技術(shù)的研究主要涉及容量優(yōu)化配置及選點(diǎn)布局 2 個(gè)方面，并且當(dāng)需要同時(shí)開展容量和選點(diǎn)研究時(shí)，鑒于二者間存在的強(qiáng)耦合關(guān)系，在目前國內(nèi)外開展的研究中，往往將之作為一體化問題處理，多通過將分布式儲能規(guī)劃描述為一個(gè)優(yōu)化問題，優(yōu)化目標(biāo)和約束條件隨應(yīng)用場景和應(yīng)用目標(biāo)而變。優(yōu)化目標(biāo)主要包括技術(shù)性目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)兩類，約束條件一般包含儲能設(shè)備布局總點(diǎn)數(shù)、儲能本身和系統(tǒng)運(yùn)行方面的約束條件。

在配網(wǎng)側(cè)規(guī)劃儲能系統(tǒng)時(shí)，儲容配置和選點(diǎn)布局的一般步驟如下：

1)確定研究對象，電網(wǎng)和儲能應(yīng)用場景(約束條件、負(fù)荷曲線、時(shí)間跨度等)。

2)確定電網(wǎng)內(nèi)可用于安裝儲能設(shè)備的節(jié)點(diǎn)數(shù)。

3)確定分布式儲能系統(tǒng)的總?cè)萘俊?/p>

4)確定儲能系統(tǒng)的控制策略。

5)確定分布式儲能系統(tǒng)的容量劃分方式。

6)在選定的應(yīng)用場景中，模擬分布式儲能的分配效果。

7)重復(fù)步驟 5)和 6)，迭代次數(shù)取決于布局點(diǎn)數(shù)和計(jì)算精度要求。算法流程圖見圖 1。

綜合目前國內(nèi)外開展的分布式儲能系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃方面的研究，大多建立以技術(shù)性或經(jīng)濟(jì)性或技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性綜合目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)，在儲能本身和系統(tǒng)運(yùn)行的約束條件下開展尋優(yōu)求解，目標(biāo)函數(shù)一般可綜合為單目標(biāo)優(yōu)化，約束條件包含等式約束和不等式約束，針對該優(yōu)化求解問題也開展了較多研究，多采用智能求解算法進(jìn)行求解，比如遺傳算法。

此外，在用戶側(cè)規(guī)劃儲能設(shè)備，不存在布點(diǎn)問題;并且因?yàn)槲覈壳皩?shí)行分時(shí)電價(jià)和針對工商業(yè)用戶的兩部制電價(jià)政策，所以用戶側(cè)分布式儲能的引入多從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，以減少電費(fèi)或最大化收益為目標(biāo)開展儲能配置研究。江蘇 2017年用戶側(cè)分布式儲能規(guī)劃建設(shè)情況如表 1 所示。從表 1可以看出，當(dāng)前用戶儲能的建設(shè)目標(biāo)還是以需求響應(yīng)(價(jià)差套利)和提高供電可靠性為主，對電網(wǎng)的支撐作用主要是削峰填谷。

總體而言，國內(nèi)外在分布式儲能規(guī)劃方面已有較多研究，但目前的研究均是在確定的應(yīng)用場景下開展常規(guī)性的規(guī)劃研究，為提高分布式儲能系統(tǒng)的利用效率和充分調(diào)動電網(wǎng)資源，有必要面向電網(wǎng)應(yīng)用，開展基于配網(wǎng)內(nèi)現(xiàn)有儲能資源的補(bǔ)充性規(guī)劃技術(shù)研究，即針對電網(wǎng)需求，首先評估電網(wǎng)內(nèi)已有的可匯聚儲能資源，在此基礎(chǔ)上，開展差額配置和布點(diǎn)研究。

儲能參與配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行

儲能系統(tǒng)憑借其快速功率調(diào)節(jié)以及兼具供蓄能力的特征，在平滑間歇式能源功率波動、削峰填谷、改善電壓質(zhì)量以及提供備用電源等方面都發(fā)揮了較大作用，是配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對廣泛接入的分布式能源靈活調(diào)節(jié)以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵所在。當(dāng)大量可再生能源接入配電網(wǎng)時(shí)，其出力的波動性會對配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量帶來不利影響，甚至?xí)闺妷涸较?，使用儲能裝置可以對接入節(jié)點(diǎn)的可再生能源及負(fù)荷進(jìn)行削峰填谷，從而抑制了功率波動，減小了電壓越限風(fēng)險(xiǎn)，提升了配電網(wǎng)對新能源的接納能力;同時(shí)，儲能系統(tǒng)的接入也可以改善配電網(wǎng)潮流、降低網(wǎng)損，優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行。此外，將多個(gè)子儲能系統(tǒng)并聯(lián)在微網(wǎng)中可提高儲能系統(tǒng)的容量，利用儲能系統(tǒng)的快速功率調(diào)節(jié)能力，可為整個(gè)孤網(wǎng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓頻率支撐，維持微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

儲能參與系統(tǒng)輔助服務(wù)

儲能系統(tǒng)可通過參與系統(tǒng)輔助服務(wù)，對電網(wǎng)起到支撐作用，應(yīng)用模式主要包括調(diào)頻和調(diào)峰。不同于傳統(tǒng)火電機(jī)組，可再生能源發(fā)電系統(tǒng)屬于低慣量系統(tǒng)，雖然可以通過虛擬同步或虛擬慣量控制策略獲取一定的阻尼特性，但是作用有限。大量光伏電站或風(fēng)電場并網(wǎng)會降低電力系統(tǒng)的慣量，弱化電網(wǎng)對頻率的調(diào)節(jié)能力，影響其安全穩(wěn)定運(yùn)行。利用儲能系統(tǒng)，可以進(jìn)行削峰填谷的工作，減小有功功率的波動;也可以提升可再生電源對頻率調(diào)節(jié)的響應(yīng)能力，改善低慣量系統(tǒng)的一次調(diào)頻特性。當(dāng)光伏電站或風(fēng)電場不足以響應(yīng)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)時(shí)，儲能系統(tǒng)可以通過放出或吸收功率，完成新能源電站對電網(wǎng)頻率變化的響應(yīng)。

總體而言，已有研究大多針對集中式大容量的儲能系統(tǒng)，而對于分布式儲能參與電網(wǎng)輔助服務(wù)的協(xié)同控制技術(shù)研究還較少。如何構(gòu)建規(guī)模化分布式儲能匯聚效應(yīng)的動態(tài)仿真模型，協(xié)調(diào)控制多點(diǎn)布局的分布式儲能以及柔性負(fù)荷，亟需開展相關(guān)內(nèi)容的深入研究與應(yīng)用。有研究定義了負(fù)荷聚合商概念，因此進(jìn)一步可以擴(kuò)展到儲能參與需求響應(yīng)和提供輔助服務(wù)中，將會出現(xiàn)“資源聚合商”，未來資源聚合商將匯聚若干分布式用戶儲能參與電力市場交易，基本框架如圖 2 所示。

關(guān)鍵裝備：高效率、即插即用儲能變流器

在一些特殊的場合下，分布式儲能設(shè)備需要有并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行 2 種工作模式，這 2 種工作模式之間的切換需要盡可能平滑，減小對用戶或電網(wǎng)的沖擊和影響，使分布式儲能設(shè)備能夠柔性接入和退出的控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)分布式儲能設(shè)備即插即用的基礎(chǔ)。通過并網(wǎng)切換孤島過程補(bǔ)償算法與孤島切換并網(wǎng)過程預(yù)同步方法可以實(shí)現(xiàn) 2 種工況的無縫切換。

對于提高分布式儲能系統(tǒng)的效率而言，基于新型中點(diǎn)鉗位(A-NPC)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三電平變流器可以提高輸出電壓波形質(zhì)量，有利于降低絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)耐壓，以減小開關(guān)器件成本、IGBT損耗和電感損耗，來提高系統(tǒng)整體效率，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。

目前對于單臺儲能變流設(shè)備無縫切換控制策略研究較多，但是如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備即插即用的電氣/通訊接口技術(shù)以及設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的柔性接入/退出，減小對系統(tǒng)沖擊方面和不同應(yīng)用模式下平滑切換控制技術(shù)方面研究較少，亟需開展相關(guān)內(nèi)容的深入研究。

關(guān)鍵裝備：儲能系統(tǒng)就地監(jiān)控設(shè)備

電池儲能系統(tǒng)一般由儲能電池、電池管理系統(tǒng)、雙向變流器和監(jiān)控系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分組成，并通過升壓變壓器接入 10 kV 及以上電壓等級。儲能監(jiān)控系統(tǒng)與電池管理系統(tǒng)、雙向變流器、上級調(diào)度系統(tǒng)通過高速的通信協(xié)議以及通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交互與傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對儲能系統(tǒng)的監(jiān)測、運(yùn)行控制以及能量管理。針對分布式儲能系統(tǒng)的不同應(yīng)用場景以及需求，儲能監(jiān)控系統(tǒng)基于儲能系統(tǒng)中電池、雙向變流器等配套設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)控制各儲能變流器的充放電功率并優(yōu)化管理儲能電池系統(tǒng)充放電能量，不僅實(shí)現(xiàn)電池儲能系統(tǒng)在各種場景下的應(yīng)用目標(biāo)，并可實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度管理，有效減緩電池劣化，實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)高效、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。儲能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要遵循IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)，能夠完成實(shí)時(shí)監(jiān)控和高效控制的功能，提高儲能系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，主要環(huán)節(jié)包括信息采集、狀態(tài)監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、人機(jī)交互等。儲能監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖3。

由于國情不同、電網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營方式不同以及高昂的價(jià)格，國外的監(jiān)控系統(tǒng)很難在國內(nèi)推廣應(yīng)用?？紤]到今后儲能監(jiān)控技術(shù)與需求的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的優(yōu)化控制調(diào)度，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)適用于多點(diǎn)布局中小規(guī)模分布式工程的低成本儲能監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行。

關(guān)鍵裝備：多源儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制設(shè)備

多源協(xié)調(diào)控制根據(jù)分布式電源、負(fù)載類型以及配電網(wǎng)不同的工作模式，通過主從控制、對等控制以及其他相關(guān)控制策略，抑制因各節(jié)點(diǎn)電壓差產(chǎn)生的環(huán)流和控制直流母線電壓的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中的各供電電源的協(xié)調(diào)控制。常用的控制技術(shù)包括多代理系統(tǒng)的直流電壓穩(wěn)定控制策略、電壓分層協(xié)調(diào)控制策略、基于動態(tài)虛擬慣量的分布式電源控制等。對于離網(wǎng)運(yùn)行的工況而言，多臺儲能逆變器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，需要為整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓頻率支撐，但逆變器等效輸出阻抗和線路阻抗的差異會造成功率分配不均以及環(huán)流過大等問題，從而導(dǎo)致整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。P-U、Q-f下垂控制策略可以解決功率在多臺儲能逆變器之間的分配問題。針對逆變器間的環(huán)流，可以增加虛擬阻抗技術(shù)，使變流器等效輸出阻抗呈現(xiàn)阻性，從而抑制環(huán)流;對于不同電池系統(tǒng)，其荷電狀態(tài)不同，可以施加功率控制外環(huán)，根據(jù)電池系統(tǒng)的荷電狀態(tài)合理分配功率，從而實(shí)現(xiàn)多臺逆變器離網(wǎng)狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制。下垂控制適用于本地多逆變器離網(wǎng)的并聯(lián)控制，對于配電網(wǎng)中分布式儲能而言，往往是并網(wǎng)運(yùn)行，且分布在不同節(jié)點(diǎn)上。對于廣域布局分布式儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制設(shè)備的研制，需要遵循IEC 61850 通信標(biāo)準(zhǔn)建立儲能系統(tǒng)的擴(kuò)展信息模型，實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)儲能系統(tǒng)的通信與數(shù)據(jù)共享，并以最優(yōu)電能質(zhì)量指標(biāo)或最大經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)編寫控制軟件，實(shí)現(xiàn)廣域布局分布式儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。除了分布式儲能系統(tǒng)之外，有學(xué)者在分析電動汽車動力電池特性的基礎(chǔ)上提出了電動汽車分布式儲能的概念。在滿足電池約束、電網(wǎng)約束和車主約束的基礎(chǔ)上提出了電動汽車分布式儲能的控制策略。

目前，國際上的分布式儲能協(xié)調(diào)控制設(shè)備研發(fā)也處在剛剛起步的過程，如德國能源供應(yīng)公司SENEC.IES，目前有 2000 個(gè)用戶參與到他們的Economic Grid計(jì)劃中，家庭用戶安裝“雙向能源管理系統(tǒng)”(簡稱 BEMI)，每 15 min 儲存用戶用電數(shù)據(jù)，記錄用戶用電習(xí)慣，當(dāng)電價(jià)發(fā)生變動時(shí)，BEMI 通過控制分布式儲能系統(tǒng)來調(diào)控用電時(shí)間和用電量。目前國內(nèi)尚沒有分布式儲能相關(guān)產(chǎn)品，主要是借用微網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)類似功能，然而微網(wǎng)控制器多用于本地控制，很少涉及到廣域多點(diǎn)調(diào)度相關(guān)功能，同時(shí)微網(wǎng)控制器缺乏對電池儲能系統(tǒng)在線檢測、充放電優(yōu)化控制和保護(hù)的相關(guān)功能，難以實(shí)現(xiàn)對于分布式儲能系統(tǒng)的全面控制和優(yōu)化。伴隨配網(wǎng)側(cè)分布式儲能的快速發(fā)展，面向電網(wǎng)的儲能資源匯聚應(yīng)用將包含電池儲能設(shè)備、通過 V2G并網(wǎng)的電動汽車、儲熱鍋爐、冰蓄冷中央空調(diào)等分布式儲能設(shè)備，通過多設(shè)備間的協(xié)調(diào)控制，參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻等應(yīng)用，如圖4所示。在這個(gè)過程中，儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制設(shè)備在上層調(diào)度和各分散的分布式儲能資源間起到調(diào)度指令分解、儲能設(shè)備協(xié)調(diào)控制、儲能監(jiān)控與保護(hù)、多應(yīng)用功能切換等功能。

商業(yè)模式

作為分布式可再生能源發(fā)電和智能微電網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，分布式儲能在分布式發(fā)電和微電網(wǎng)系統(tǒng)中除了參與系統(tǒng)運(yùn)行控制，還可以產(chǎn)生相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，如在分時(shí)電價(jià)機(jī)制下，可以通過低儲高發(fā)實(shí)現(xiàn)套利，在工商業(yè)用戶兩部制電價(jià)下，通過降低基本電價(jià)為用戶節(jié)省電費(fèi)，或通過提供用戶需求響應(yīng)能力，幫助用戶降低高峰負(fù)荷的用電量，賺取需求響應(yīng)服務(wù)費(fèi)等。2016 年國家能源局發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場)機(jī)制試點(diǎn)工作的通知》特別強(qiáng)調(diào)了鼓勵電儲能參與電網(wǎng)的調(diào)峰，并針對用戶側(cè)電儲能調(diào)峰進(jìn)行了說明，用戶側(cè)建設(shè)的電儲能設(shè)施，充電電量既可執(zhí)行目錄電價(jià)，也可參與電力直接交易自行購買低谷充電電量，放電電量既可自用，也可視為分布式電源就近向電力用戶出售電量;用戶側(cè)建設(shè)的一定規(guī)模的電儲能設(shè)施，可作為獨(dú)立市場主體或與發(fā)電企業(yè)聯(lián)合參與調(diào)頻、深度調(diào)峰和啟停調(diào)峰等輔助服務(wù)。該通知明確了電儲能參與系統(tǒng)輔助服務(wù)的身份，在目前的電力市場環(huán)境下通過低儲高發(fā)獲取收益是可行的途徑。從目前的市場環(huán)境來看，儲能設(shè)備獲利是具有政策支持的，目前的研究也多基于此展開。

目前，與分布式光伏組合形成的分布式光儲系統(tǒng)在國外已有較多的商業(yè)應(yīng)用，在不同的國家，分布式光儲發(fā)電的應(yīng)用重點(diǎn)各不相同，美國加州在工商業(yè)領(lǐng)域的分布式項(xiàng)目居多，澳大利亞和德國市場的重點(diǎn)在戶用儲能領(lǐng)域。以德國 SENEC.IES 公司為例，該公司將用戶側(cè)儲能聚集起來開展“免費(fèi)午餐”模式，享有對電池的主要控制權(quán)，當(dāng)電網(wǎng)“零電價(jià)”時(shí)控制電池從電網(wǎng)充電。用戶主要通過最大化地自我消納屋頂光伏所發(fā)的電力、使用 SENEC.IES 提供給用戶的“免費(fèi)儲存的電力”，實(shí)現(xiàn)更低的電費(fèi)賬單，進(jìn)而獲益。SENEC.IES 的商業(yè)模式見圖5。

Fenecon/Ampard 開展的虛擬電廠模式，將Ampard 的能源管理模塊與 Pro Hybrid 儲能系統(tǒng)集成起來，使其可以在用戶側(cè)被用作虛擬電廠。用戶為了增加自發(fā)自用而購買儲能系統(tǒng)，Ampard 利用他們的能源管理系統(tǒng)(Ampard Energy Manager)將這些系統(tǒng)管理起來，為這些儲能系統(tǒng)增加虛擬電廠的功能提供一次調(diào)頻控制和備用等服務(wù)。Fenecon/Ampard 的商業(yè)模式見圖6。

從目前分布式儲能應(yīng)用現(xiàn)狀來看，分布式儲能系統(tǒng)具有通過匯聚將“點(diǎn)”資源凝聚起來，通過前面定義的資源聚合商概念，實(shí)現(xiàn)分布式儲能資源的匯聚商業(yè)運(yùn)營的可能，國外在該方面的應(yīng)用已經(jīng)初具雛形。國內(nèi)對于分布式儲能運(yùn)營商業(yè)模式研究還處于起步階段，相關(guān)的探討和分析仍比較局限。隨著政策引導(dǎo)和市場需求的增強(qiáng)，預(yù)期將發(fā)展形成一大批從事各類型儲能技術(shù)研發(fā)、制造、建設(shè)、運(yùn)營的相關(guān)企業(yè)，分布式儲能將在電網(wǎng)中得到更廣泛的應(yīng)用，關(guān)于商業(yè)模式的研究有待進(jìn)一步深入。

經(jīng)濟(jì)性評估

在自由競爭的電力市場中，相關(guān)的評估研究大多針對運(yùn)營商的收益，如低儲高發(fā)套利、調(diào)頻收益、備用收益等，根據(jù)電價(jià)預(yù)測，計(jì)及運(yùn)維成本，建立優(yōu)化調(diào)度模型，在日前市場中合理安排儲能系統(tǒng)的調(diào)頻容量、備用容量和充/放電策略，使運(yùn)營商獲取最大的效益，從而對儲能系統(tǒng)應(yīng)用的效益進(jìn)行評估。

對分布式儲能的經(jīng)濟(jì)評價(jià)，需要量化儲能的投資運(yùn)行費(fèi)用、政策的補(bǔ)貼、工作模式如削峰填谷和配合新能源接入等帶來的收益以及節(jié)能減排等其它收益。由于新能源出力的不確定性，可以使用典型日提取、信息決策理論等方法對儲能帶來的收益進(jìn)行量化評估，建立相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，評估儲能投資的可行性。分布式儲能參與系統(tǒng)調(diào)峰目前在美國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營，針對這一應(yīng)用模式就目前中美兩國的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行比較，如表 2 所示。

通過表 2 的對比情況可看出，目前在我國通過儲能參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)并不具備經(jīng)濟(jì)性，作為優(yōu)質(zhì)的輔助服務(wù)資源，應(yīng)盡快出臺量化儲能價(jià)值的政策法規(guī)，通過政策導(dǎo)向激勵儲能產(chǎn)業(yè)，以產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展帶動成本下降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

商業(yè)模式

近年來，國內(nèi)外在分布式儲能的優(yōu)化配置、參與輔助服務(wù)、關(guān)鍵設(shè)備研制以及商業(yè)模式等方面已有一定研究。在此基礎(chǔ)上，未來在以下方面進(jìn)行深入探討。

1)補(bǔ)充性規(guī)劃技術(shù)。面向參與電網(wǎng)輔助服務(wù)或優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行等應(yīng)用，基于對局域電網(wǎng)內(nèi)現(xiàn)有分布式儲能資源的評估，開展補(bǔ)充性規(guī)劃技術(shù)研究，通過在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置少量儲能，起到以小博大的作用，充分整合已有的儲能資源。

2)針對大電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻和緊急事故響應(yīng)需求、配電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)、清潔源滿額消納和源網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等需求，開展分布式儲能、柔性負(fù)荷等響應(yīng)資源的協(xié)同調(diào)控策略研究。

3)在分布式儲能關(guān)鍵設(shè)備方面，有必要根據(jù)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及所設(shè)定系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)對不同功率等級的分布式儲能設(shè)備進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)備運(yùn)行效率，降低運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)分布式儲能系統(tǒng)在不同應(yīng)用模式下平滑切換。此外，針對廣域多點(diǎn)調(diào)度需求的分布式儲能監(jiān)控設(shè)備、規(guī)模化分布式儲能協(xié)調(diào)調(diào)控設(shè)備的研制工作亟待開展。

4)在促進(jìn)分布式儲能的商業(yè)運(yùn)營發(fā)展方面，應(yīng)認(rèn)可儲能作用，給予儲能參與電力市場的同等身份。鑒于目前我國儲能技術(shù)發(fā)展主要是依托于可再生能源，通過出臺補(bǔ)貼政策推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可行性不大，建議放開輔助服務(wù)市場，使儲能設(shè)備獲得與其他資源同等的身份，通過分布式儲能匯聚參與電網(wǎng)輔助服務(wù)實(shí)現(xiàn)市場化運(yùn)營。

5)在時(shí)間粒度和位置粒度上細(xì)化儲能系統(tǒng)的計(jì)量計(jì)費(fèi)辦法，量化儲能的時(shí)間價(jià)值和位置價(jià)值，并研發(fā)支撐細(xì)化辦法的計(jì)量設(shè)備。