3大類應用場景:深入解析鋰電池儲能系統

  在當前全球能源轉型的浪潮中,儲能系統的重要性日益凸顯。廣義的儲能技術種類繁多,涵蓋了機械儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能)、電化學儲能(如鋰電池儲能、鉛酸電池儲能、液流電池儲能)、電磁儲能、化學儲能以及熱儲能等。 無論其複雜程度如何,所有儲能系統的核心都可簡化為2個基本組成部分
  1. 能量儲存裝置:決定了能儲存多少能量。
  2. 能量接收/釋放裝置:控制能量的輸入與輸出功率。
需要強調的是,儲能系統本身並不產生能量,它扮演的角色更像是一個高效的「能量倉庫」,負責能量的儲存與管理。  

鋰電池儲能系統:核心構成與運作原理

  本次我們將聚焦於目前最普遍且應用廣泛的鋰電池儲能系統。 在一個典型的鋰電池儲能系統中:
  • 鋰電池:作為主要的能量儲存裝置,它決定了系統的總儲電量。
  • 儲能變流器(PCS,Power Conversion System):又稱為AC/DC模組,是能量接收/釋放裝置,負責精準控制充放電的功率。
在實際設計和選擇鋰電池儲能變流器時,必須仔細匹配兩者的技術規格,以確保整個系統的效率和穩定性。
 

儲能系統的3大應用場景分類

  儲能系統的應用範圍極為廣泛,根據其在電網中的安裝位置,可以清晰地劃分為以下3大類應用場景:  

1. 發電側儲能

  這類儲能系統主要部署在發電廠,特別是與可再生能源電站(如太陽能、風力發電)配套使用。其核心功能包括:
  • 平抑電力波動,協助發電設備穩定運行。
  • 提升新能源消納能力,優化能源利用效率。
  • 提供電網調頻服務。
  • 具備黑啟動能力。
 

2. 電網側儲能

  安裝在輸電與配電網路端的儲能系統,主要功能旨在:
  • 支持電網穩定運行,優化電力資源配置。
  • 執行電網調頻與調峰服務。
  • 提供臨時配電增容
  • 實現黑啟動和應急供電
 

3. 用戶側儲能

  這類儲能系統直接服務於終端用戶,如工業企業、商業大樓或住宅。其主要目的有:
  • 降低用電成本,例如透過峰谷套利(在電價低點充電,高峰時放電)。
  • 保障供電可靠性,提供備用電源。
  • 參與需求側回應
  • 光伏系統結合,提高能源自給率。

 

儲能系統的3種運行模式

  除了上述的安裝位置分類,儲能系統還可以根據其主要目的和運行方式,進一步區分為以下3種運行模式:  

1. 並網型儲能應用

 
  • 並網型儲能依賴於大型公共電網運行。
  • 主要目標是實現能量的優化分配,並參與電網的輔助服務,例如工商業的峰谷電價管理、促進光伏發電消納等。
 

2. 離網型儲能應用

 
  • 離網型儲能能夠完全脫離公共電網獨立運作。
  • 由於儲能系統本身不發電,因此需要與其他發電裝置(如太陽能板、風力發電機、柴油發電機)搭配使用。
  • 此模式特別適合電力基礎設施較為薄弱的地區,如偏遠鄉村或海島。
 

3. 微電網儲能應用

 
  • 微電網是一種結合了多種新能源發電裝置儲能設備和負載控制設備的小型電力系統
  • 它同時具備與公共電網「並網」和「離網」兩種運行能力,提供了更高的電力系統彈性和可靠性。

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