《电化学储能电站选址和容量配置方法及流程》

ICS030.080

A16

团体标准

T/CASXXXX—2023

电化学储能电站选址及容量配置

方法及流程

SiteSelectionAndCapacityAllocationMethodAnd

ProcessOfElectrochemicalEnergyStoragePowerStation

(征求意见稿)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国标准化协会发布

T/CASXXX—201X

电化学储能电站选址及容量配置方法及流程

1范围

本文件规定了电化学储能电站选址定容基本要求、工作流程、选址计算方法、定容计算方法等

内容。

本文件适用于接入电压等级为10kV以上电化学储能电站选址及容量配置（主要适用于电网侧

储能）。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）

适用于本文件。

GB/T51048电化学储能电站设计规范

GB/T36547电化学储能系统接入电网技术规定

Q/GDW11628-2016-新能源消纳能力计算导则

Q/GDW10769-2017-电化学储能电站技术导则

Q/GDW11994-2019-电化学储能规划技术导则

Q/GDW12194-2021-电力系统配置储能分析计算导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电化学储能电站Electrochemicalenergystoragepowerstation

以电化学电池为储能载体，运用于电网储能系统的概况。

3.2

能量时移Energytimeshift

指储能系统在用电负荷低谷时段对电池充电，在用电负荷高峰时段将存储的电量释放。此外，

将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网也是能量时移。

3.3

储能系统额定容量Ratedcapacityofenergystoragesystem

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指储能系统从设计允许的最大储电能量持续放电至最小储电能量，释放的电能总量，一般以kWh、

MWh表示。

4总则

4.1电化学储能电站选址宜选择负荷峰谷差大、新能源消纳困难、电压稳定问题敏感的区域。

4.2电化学储能电站选址应充分考虑对周边工业及民用等设施的安全影响，高度重视储能应用的安

全风险。

4.3电化学储能电站选址计算应结合电力系统网架结构、电源构成及负荷特性，应充分考虑系统中

新能源规模占比。

4.4电化学储能电站容量计算应同时考虑系统可靠供电和新能源消纳的实时电力平衡，选取多个典

型日计算新能源发电受阻和晚高峰负荷受限情况下储能容量。

5选址定容基本要求

5.1选址基本要求

5.1.1系统方面选址要求：

a）电化学储能电站选址应进行不同电压等级分层、分区域电力电量平衡确定选址范围。

b）为支撑电网，满足调峰或消除设备重过载的需求，电化学储能系统宜布置在功率波动较大或

存在输电阻塞、设备重过载的电网区域。

c）电化学储能站选址应考虑系统接入条件，以就近接入为原则进行布局，有多个备选站址情况

的，应通过技术经济综合对比优化选择。

d）电化学储能电站选址应结合电网近远期规划，以及线路廊道需求确定。

5.1.2土建方面选址要求：

a）不同容量的储能电站，应选取合适用地面积，建议每kWh用地大于0.1平方米,含进站公路

和站外护坡，具体应结合实际情况而定。

b）当储能电站项目分期建设时，站址应根据远期发展规划，留有建设用地。

c）运输道路条件满足大件运输条件，例如道路转弯半径等。

d）电化学储能电站选址应具备经济、便捷的交通运输条件。

e）储能电站建设应节约用地，尽量利用荒地、劣地、不占或少占耕地和经济效益高的土地，并

尽量减少土石方量。

f）站址选择应满足以下防洪及防涝要求：

——大型电化学储能电站站区场地设计标高应高于频率为1%的洪水水位或历史最高内涝水位；

——中、小型电化学储能电站站区场地设计标高应高于频率为2%的洪水水位或历史最高内涝水

位；

——当站区场地设计标高无法满足上述要求时，应另选站址，或区分不同的情况分别采取不同

防洪、防涝措施；

——沿江、河、湖、海等受风浪影响的储能电站，防洪设施标高应考虑频率为2%的风浪高和0.5m

的安全超高。

g）站址选择应避开下列地段和地区：

——生态红线保护区；

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——矿产资源、历史文物古迹保护区；

——重要的供水水源、水体保护区；

——有泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害的地段；

——地震断层和设防烈度高于九度的地震区。

5.2定容基本要求

5.2.1电网侧储能系统功率及容量配置应根据电网的运行情况，从电网调峰调频、解决可再生能源

消纳问题、提高供电可靠性、保障设备安全运行等几个场景进行考虑，选定初期应进行多方位考量

分析，一次规划终期容量，避免重复建设。

5.2.2电源侧电化学储能电站宜根据新能源现状及规划，优先考虑在电源丰富的区县，电源侧储能

比例宜按照新能源装机容量的5%-20%配置，或经过计算后确定。

6电化学储能电站选址定容工作流程

6.1基础数据收集

6.1.1现状数据包括电网结构、电源、负荷、已建电化学储能电站以及其他类型储能电站：

a）电网数据：包括现状网架结构、线路变压器参数、无功补偿装置等。

b）电源数据：包括风力发电厂、光伏发电站、水力发电站、火力发电站电源装机规模，布局情

况，出力特性，调峰调频特性，发电量，年利用小时数，检修停运时间。

c）储能电站数据：包括储能电站类型，额定功率，并网点，技术经济参数。

d）负荷数据：最近3年相关地区负荷的8760数据。

e）联络线数据：联络线数据涉及跨省联络线和跨区联络线相关参数，典型运行方式的交换功率

上下限。

f）断面限额数据：选取断面阻塞线路，获取限额数据。

6.1.2规划数据：

a）所在地区电网规划报告，负荷预测报告。

b）电源规划情况，包括风电、光伏、水电、火电、各种形式储能电站规划装机规模，最大出力

等相关参数。

6.2初步分析

选取风电和光伏较为集中的地区，系统稳定性敏感地区，负荷集中度高的地区分区、分县、分

不同电压等级供区开展电力电量平衡和调峰平衡，并挑选峰谷差较大区域作为初步选址方案。

6.3理论计算

6.3.1依据第7章电化学储能电站选址计算：

a）采用电化学储能电站参与电源侧的新能源消纳评估方法，选出Φ,RB最优的相关变电站。

b）采用电化学储能电站参与电网侧调度评估方法，选出Φ,DB最优的相关变电站。

c）采用电化学储能电站参与负荷侧调峰评估方法，选出Φ,DG最优的相关变电站。

d）综合以上3种方法，采用加权的方法，最终选出综合性能评估指标ΦB最优的变电站供区作

为储能电站选址位置。

6.3.2依据第8章电化学储能电站容量计算：

a）基于新能源发电受阻计算储能容量C1tW)(、储能平均功率PC1。

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b）基于负荷限电计算所需储能容量C2tW)(、储能平均功率PC2。

c）基于运行成本，经济性最优容量C3tW)(。

d）综合以上3种方法，选取最大容量CmaxtW)(，最大储能平均功率PCmax作为最终储能容量、储

能功率。

6.4校核对比

将初步分析的储能电站站址位置和容量与理论计算结论相互对比分析，确保电化学储能电站站

址和容量选择的正确性与合理性。

6.5实地选址

实地选址应符合以下要求：

a）组织各专业人员在地形图上初步选址，预留4到6个站址方案供实地查勘。

b）土建、变电和系统相关人员现场勘测，获取相关站址地形地貌特征，选取地势相对平坦的区

域作为储能站站址。

c）调查站址土地性质，包括生态红线，压覆矿查询，以满足站址用地需求。

d）调查站址周围道路运输情况，以便满足大件运输要求。

e）综合实地勘察选址，理论计算，综合经济对比，选出2到3个站址为备选站址。

6.6经济技术比较

6.6.1备选站址技术条件分析：

a）对储能电站接入点，线路路径长度，网络损耗，短路电流等技术指标进行分析。

b）对备选站址现场条件，土石方开挖量，进站道路等指标对比分析。

6.6.2备选站址经济性分析

应对备选站址进行经济性评估，主推经济技术性最优站址为最终站址。

7电化学储能电站选址计算方法

7.1计算方法

通过分析储能在不同落点与电源侧，网架侧及负荷侧的相互关联性来对储能电站进行评估，然

后根据电网需求对上述评估结果进行加权，从而根据最终加权结果对储能电站进行初步选址，关联

图见图1。

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电源侧网架侧负荷侧

潮流调度

新能源消纳调峰

储能电站

图1储能电站与电源、网架、负荷关联图

7.2计算步骤

7.2.1计算储能电站参与电源侧的新能源消纳评估指标

,RB

采用储能电站站址位置与新能源发电厂之间的网架联络强度指标Φ进行评估，其中：

,⋅SLRRB

,RB=Φ

NR

式中，Φ,RB为储能电站支撑新能源消纳能力评估指标，SR为新能源装机容量，L,RB为储能电

站落点与新能源电站间网架联络强度，为接入新能源节点数量。

NR

C,RB

L,RB=

Z,RB

式中，C,RB为储能电站与新能源电站间联络线路最大可调节功率，Z,RB为储能电站与新能源

电站间等效阻抗。

−−−PPPPPP

,RB=1max1maxllNlmaxNl

MCin,RB,...,,RB,...,,RB

f1flfNl

,RB

式中，NL为线路集合，f1为在电源侧增发1p.u.功率及负荷侧增加1p.u.功率消纳，线路l

的潮流变化量，表示线路载流量，为线路潮流。

PlmaxPl

7.2.2计算储能电站参与电网侧调度评估指标

采用储能电站站址位置与负荷之间的网架联络强度指标Φ,DB进行评估，其中：

,⋅PLDDB

,DB=Φ

ND

,DB

式中，Φ为储能电池支撑电网侧负荷调峰评估指标，L,DB为储能电站落点与负荷间网架联

络强度，D为系统负荷，为负荷节点数量。

PND

C,DB

L,DB=

Z,DB

式中，C,DB为储能电站与负荷间联络线路最大可调节功率，Z,DB为储能电站与负荷间等效阻

抗。

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−−−PPPPPP

,DB=1max1maxllNlmaxNl

mCin,DB,...,,DB,...,,DB

f1flfNl

式中，,DB为在电源侧增发功率及负荷侧增加功率消纳，线路的潮流变化量。

f11p.u.1p.u.l

7.2.3计算储能电站参与负荷侧调峰评估指标

采用储能电站支撑电网侧潮流调度指标Φ,DG进行评估，其中：

⋅LS,DGG

,DG=Φ

.NNDG

式中，Φ,DG为储能电站支撑电网侧潮流调度评估指标，SG为电源容量，L,DG为电源侧到负

荷侧间网架联络强度，NG为电源节点数量。

7.2.4计算综合评估指标

采用储能电站选址综合指标ΦB进行评估，其中：

,RB,DB,,DGDG

,RBBΦ,DBΦ,DGΦ−Φ0

=Φw,RB+w,DB+w,,DGDG

ΦΦΦ−Φ0

式中，Φ为不同落点评估结果Φ的平均值，W为权重。

结合不同变电站综合指标ΦB对比分析，选取综合性能指标ΦB值较大变电站供区作为选址划

定区域。

8电化学储能电站定容计算方法

储能充放电功率和容量主要与新能源发电受阻，以及负荷限电相关。中午时刻光伏等新能源满

发，此时新能源、常规电源出力大于用电负荷，因此储能站处于充电阶段，功率和容量应能满足剩

余新能源上网的功率和容量需求。

晚负荷高峰时段，用电负荷大于新能源与常规电源发电功率之和，此时储能电站处于放电阶段，

其功率和容量应能满足晚高峰负荷用电需求，其相关曲线如图2所示：

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图2区域典型日电源出力与负荷曲线

8.1基于新能源发电受阻的定容计算

对于新能源发电受阻所需的储能功率和容量计算公式如下

ZNEGminL−−+=ItPtPtPtPtP)()()()()(

t2

Z1=Z1tPtW)()(

∫t1

式中：ZtP)(为t时刻新能源受阻功率；NEtP)(为t时刻新能源发电功率；为常规电源

GmintP)(

调节功率下限；为t时刻用电负荷；为t时刻联络线功率；为t1至t2时刻的新

LtP)(ItP)(Z1tW)(

能源受阻容量。

而此时储能功率和容量应满足如下公式：

C1≥Z1tWtW)()(

t2

C1)(=PtWC1

∫t1

式中：为新能源受阻时段t1-t2时间段计算储能容量；为新能源受阻时段t1-t2时

C1tW)(PC1

间段计算储能平均功率。

8.2基于负荷限电所需储能容量计算

对于负荷限电所需储能功率和容量计算公式如下

XLINE−−+=GmaxtPtPtPtPtP)()()()()(

t2

Z2=Z2tPtW)()(

∫t1

式中：

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XtP)(为t时刻负荷限电功率；为常规电源调节功率上限；Z2tW)(为t3至t4时刻的

PGmaxt)(

负荷限电容量。

而此时储能功率和容量应满足如下公式：