多站合一背景下储能电站发展与分析

储能电站发展与分析背景下第二部分.“多站融合”第三部分.储能电站第四部分.展望探讨第一部分.“三型两网”目录页CONTENTS

PAGE2019年

，

国家电网公司提出打造“三型两网”企业的战略目标。u

三型：枢纽型企业(保障能源安全、促进能源生产和消费革命、

引领能源行业转型发展)

，平台型企业

(打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、新业态、新模式培育发展平台)，

共享型企业(打造共建共治共赢的能源互联网生态圈)u

两网：承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网

，构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网“三型两网”是一流能源互联网企业的重要基础第一部分三型两网战略部署|战略提出打造三型两网企业3“三型两网”是一个有机整体，“两网”是手段，“三型”是目标，两者是手段与目标的

关系，通过建设“两网”实现向“三型”企业转化，从而打造世界一流能源互联网企业。第一部分三型两网战略部署|战略内涵枢纽型

平台型

共享型坚强智能电网

泛在电力物联网电网状态全自感知运营数据全面连接公司业务全程在线客户服务全新体验能源生态开放共享世界一流能源互联网企业4“枢纽型”体现产业属性：

电网公司是贯通发

电侧与需求侧的中枢

，是能源电力行业中能量流、

信息流汇集最为密集的地方

，建设运营好“两网”能够为发电侧出力的远距离传输、大规模新能源并网以及需求侧用户安全用电、综合能效提高提供有

效支撑

，在保障能源安全、促进能源生产和消费革

命、

引领能源行业转型发展方面的价值作用。第一部分三型两网战略部署|战略内涵平台型枢纽型共享型5“平台型

”体现网络属性：未来的国家电网是

具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业

，将以“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”为支撑

，

汇聚各类资源

，促进供需对接、要素重组、

融通创

新

，打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、

新业态、新模式发展平台

，使平台价值开发成为培育核心竞争优势的重要途径。第一部分三型两网战略部署|战略内涵平台型枢纽型共享型6“共享型

”体现社会属性：

随着“三大改革

”

的不断深化

，要求电网公司要树立开放、合作、共

赢的理念

，积极有序推进投资和市场开放，

吸引更多社会资本和各类市场主体参与电力市场、能源互联网建设和价值挖掘

，通过带动智能电网和电力物

联网产业链上下游共同发展

，打造共建共治共赢的

能源电力生态圈和能源互联网生态圈

，与全社会共

享发展成果。第一部分三型两网战略部署|战略内涵平台型枢纽型共享型7第三部分.储能电站第四部分.展望探讨第二部分.“多站融合”第一部分.“三型两网”目录页CONTENTS

PAGE第二部分

“多站融合”建设|建设意义“多站融合”建设是实现“三型两网、世界一流”战略目标的重要举措综合能源站9综合能源系统土储能系统通信站/数据中心充电站金木火水变电站10加快进行“多站融合”建设

，积极统筹变电站、储能站、数据中心、

电动汽车充电站等多方面的优势资源，促进能源供给、配送、服务等多方融合

，实现社会、用户、

电网等多方共赢。u投资优化u电网更加可靠u电网更加智能u更深度、

更广泛参与电力市场u负荷更加均衡u助力建立需求侧响应机制u推动电网向综合能源服务商转型第二部分

“多站融合”建设|建设意义u更加优惠的综合能源价格u更加可靠的电力保障u更高品质的电能质量u消费绿色能源u一站式综合能源服务“多站融合”建设促进多重价值体现030201u土地综合利用u综合能效提高社会价值用户价值电网价值11变电站是电网枢纽节点

，创新变电站和能源站建设模式

，重点实现变电站、储能站、数据中心、

电

动汽车充电站、光伏新能源集成融合与友好互动

，实现能源流、数据流、业务流合一

，提升电网综合

效率效益

，满足城市建设对能源、环境的综合要求。12第二部分

“多站融合”建设|建设思路常规变电站升级为多合一能源站供电向综合供能供电向综合服务需求侧向供给侧a.新建变电站：资源最大化利用、经济效益最大化u采用模块化、集约化设计

，节省变电站土地资源

，实现资源最大化利用；u新建储能站、光伏、充电站、数据中心和直流微网等。

b.改造变电站：提高供电可靠性和设备利用率u储能配置尽量降低主变负载率

，提高供电可靠性和设备利用率；u新建储能站、光伏、充电站、数据中心和直流微网等。c.常规变电站：增量资源利用和优化u储能站、数据中心、通信基站、充电站和站内直流微网按需配置；u新建储能站、光伏、充电站、数据中心和直流微网等。13依照不同类型变电站的特点

，采用不同方式建设储能站和数据中心

，并根据实际情况融入微电网、充电桩、

5G基站等设施。第二部分

“多站融合”建设|建设方式多合一能源站建设方式：多合一能源站建成后

，可为附近区域提供多种业务及服务

，包含：综合能源服务与合同能源管理、

电力辅助服务、充电服务、

电力现货和碳交易、高品质电能质量服务、高可靠性供电服务等。第二部分

“多站融合”建设|运营模式/

电力辅助服务市场充分利用综合能源站的储能

、分布式02

电源和需求侧管理能力

，

参与调峰、黑启动等服务补偿

，作为独立辅助服务提供者参与交易并获取收益。对重要用户和对供电可靠性有着较高要求的用户，在大电网故障时能确保可靠的电力供应，

获取高可靠性电价收益。高品质电能质量服务利用排放余热制冷

，通过冰蓄冷在谷、

平时制冰

，峰、平时供冷。高可靠性供电服务通过分布式光伏促进非化石能源消纳、减少碳排放

，通

过冷热电联供提高综合能效

，通过储能调节

，相应配额

可进入碳交易市场进行交易

，获取减碳运营收益。充电服务市场综合常规充电、快充、慢充等方式，

提供电动汽车租赁及储能服务

，打

造新型共享经济。安装储能和无功补偿等装置

，为敏感用户提供无

功补偿、谐波补偿、电压暂降抑制等服务

，获取高品质电能质量增值服务收益。06011综合能源服务与合同能源管理

\通过冷热电三联供满足高峰负荷用电、

电力现货和碳交易》03

140405第一部分.“三型两网”第二部分.“多站融合”第三部分.储能电站目录页CONTENTS

PAGE第四部分.展望探讨辅助服务完善推动储能加速发展2017年11月，能源局出台《完善电力辅助服务补偿（市场）机制工作方案》

，推动辅助服务机制完善，提出鼓励储能设备、

需求侧资源参与提供电力辅助服务，允许第三方参与提供电力辅助服务。储能调峰调频优势突出，辅助服务机制完善打开储能盈

利空间，有望推动储能加速发展。国网公司明确支持储能发展2019年2月18日，国家电网公司办公厅印发《关于促进电化学储能健康有序发展的指导意见》

，意见明确了国家电网公司对

储能的支持和发展的思路。行业文件出台为储能保驾护航2017年9月，五部委联合印发《关于促进储能技术与产业发展指导意见》

，是储能行业首次出台的系统性文件,明确了储能在

我国能源产业中的战略定位，从技术创新、应用示范、市场发展、行业管理等方面对我国储能产业发展进行了明确部署。第三部分

储能电站的发展与应用|政策支持•《

“十三五”规划纲要》•能源生产和消费革命战略(2016~2030)•

中国制造2025•关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见•关于进一步深化电力体制改革的若干意见•关于促进智能电网发展的指导意见•配电网建设改造行动计划(2015~2020)•关于加快配电网建设改造的指导意见储能纳入国家级规划16•

配用电领域•参与需求侧响应；改善电能质量；•

作为备用电源，

提高用户供电可靠性；延缓电网建设，

降低变配电变压器扩容费用；稳定的电压和频率。01

0402

050301发电领域•

提高火电机组效率，减少碳排放，延长机组寿命，

降低维护费用和设备更换费用；•取代或延缓新建机组。05辅助服务领域•

二次调频服务；•

电压支持；第三部分

储能电站的发展与应用|功能定位02输电领域•延缓电网升级建设；•缓解输电线路阻塞；•

降低网络损耗；•

无功支持；04可再生能源发电并网领域•

平抑可再生能源发电出力波动，跟

踪计划出力，避免弃风、弃光；•减少其他电源的调峰压力；•减少备用电源预留量。03

•解决分布式电源出力的间歇性问题；

为孤岛微网提供•

调峰服务；•

提供备用容量。•作为黑启动电源。17l

储能电池成组•电池组、电池组监测装置、电池管理系统l

双向储能变流系统（PCS）•多种控制模式：

PQ控制模式、VF控

制模式、下垂控制模式、VSG模式l

智能测量控制与保护系统•联络线功率控制、频率调节、电压调节、功率平滑控制、频率电压紧急控制、运行模式切换、离网监测

及稳定控制、并网保护l

能量管理系统•管理储能系统的工作及应用模式，管理系统内的能量分配第三部分

储能电站的发展与应用|系统框架及组成…

……

…储能电池集装箱储能电池集装箱变压器10kV/0.4kVPCS集装箱低压开关变压器10kV/0.4kVPCS集装箱低压开关储能监控系统（集成能量管理系统EMS）调度控制中心储能单元测控保护系统储能单元测控保护系统电池组BMSPCSPCS-

…

…

L

-

…

…

L电池组电池组BMSBMSBMS储

能

电

池组

单

元电池组

…BMSPCSPCS-

…

…

L

-

…

…

L储

能

电

池组

单

元电池组储

能

电

池组

单

元电池组

…BMS

…BMS

…BMS……18

储

能

电

池组

单

元

储

能

电

池组

单

元

储

能

电

池组

单

元储

能

电

池组

单

元储

能

电

池组

单

元10kV母线中压开关中压开关电池组电池组…………构建多合一站内交直流微电网

，统筹多合一站其他能源和负载，

以直流微网400V馈线作为数据中心的主供电源，

以储能电站、变电站交流馈线作为备用电源

，一供两备确保数据中心的可靠供电。

同时接入变电站光伏、

直流充电桩

，促进多站融合。微网控制系统接受配网调度指令，

中央控制器负责协调微网可靠供电。

AC10kV

配电网调度层

AC10kV

微网集中控制层

AC/DC

AC380V快速开关并网点第三部分

储能电站的发展与应用

|典型应用场景①基于储能构建多合一站内交直流微网，保障数据中心可靠供电交直流混合微网

变电站就地控制层AC/DCAC/DC19直流充电桩交流充电桩DC/DCDC/DCDC/DCDC/DC数据中心储能站2储能站1

+

-+

-DC400V光伏在高电压等级变电站处构建集成变电站、大规模储能及数据中心的三合一站

，能够充分发挥大规模储能对

电网的削峰填谷以及对电压频率的优化调节作用；数据中心可为变电站数据存储提供充足空间

，并为储能电站

的运行控制提供算力保障。第三部分

储能电站的发展与应用

|典型应用场景②储能参与电网削峰填谷，优化电网电压频率

储能参与电网调频

储能参与削峰填谷20储能站变电站在变