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常见问题问与答(六十七):什么是削峰填谷?

时间:2020-08-04 来源:炳华话电气 浏览:

削峰填谷字面意思是削去山峰用以填平山谷。在电力系统中借用了该术语,大家知道,用电负荷是动态变化的,如图1和图2所示,通常情况一天中白天用电负荷高,夜间负荷低,实际使用的负荷呈现峰谷差别较大,图2所示一天之中最大负荷与最小负荷之比为5.9倍。而大电厂发出的电很难做到供需平衡,一旦发电机开机发电就不能随意启停。因此,夜间用电低谷时浪费了许多电能,而白天高峰时有时可能电不够用。如何从需求侧做到负荷相对平衡、平稳?削峰填谷是比较好的解决方案,即将高峰时的部分负荷移到低谷,以达到发电与用电的供需平衡。

图1 某工厂三班制日负荷曲线

(选自《工业与民用供配电设计手册》第四版)

图2 某变电站日负荷曲线

(本图来自网络)

1、蓄冷技术

民用建筑中的冷热源是比较大的用电负荷,其中蓄冷、蓄热可以起到削峰填谷的作用,蓄冷包括冰蓄冷、水蓄冷,下面以冰蓄冷为例进行说明。

我国从上世纪90年代开始研究、应用冰蓄冷技术。笔者于1997年开始设计的国家电网调度控制中心项目是我国较早采用冰蓄冷技术的高层建筑,也是笔者第一个设计的含有冰蓄冷的工程。以后该技术在我国得以推广应用,并取得许多宝贵经验。

冰蓄冷是在夜间用电低谷时制冰蓄冷,白天用电高峰时融冰制冷使用,减少高峰时段用电量,削峰填谷作用明显。同时许多地区在政策上加以引导,电力部门实行峰谷电价,鼓励用户夜间低谷时用电,可以有效的降低空调系统电费支出,具体需要结合工程进行经济技术分析、比较。因此,蓄冷技术可以起到削峰填谷的作用,节省费用,但不节电。

2、蓄电系统

蓄电技术多采用蓄电池作为储能系统,该系统具有柔性负荷特征,既可作为用电负荷使用,又可以作为电源为其他负荷供电。

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国家标准《电化学储能电站设计规范》GB 51048-2014为蓄电池类的储能系统提供设计依据,电池类型主要有铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池和多类型电化学储能等,请参阅:

铅酸电池与锂电池的特点对比

从这个意义上讲,目前的电动汽车动力电池具有储能系统的特点。电化学储能电站的分类如表1所示。

表1电化学储能电站分类

类型 小型 中型 大型
规模 <1MW或<1MW·h

1MW~30MW

或1MW·h~30MW·h

≥30MW且≥30MW·h

该规范第7.4.3条还规定,监控系统宜能够实现多个储能单元的协调控制并根据其功能定位实现削峰填谷、系统调频、无功支撑、电能质量治理、新能源功率平滑输出等控制策略。

因此,储能系统需借助于控制技术进行调度、控制,以实现近恒功率运行,尽可能做到发用电供需平衡。笔者认为,蓄电技术作为柔性负荷将大有作为!

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