전체 전력 시스템의 관점에서 에너지 저장의 적용 시나리오는 발전 측면의 에너지 저장, 전송 및 배전 측면의 에너지 저장, 사용자 측 에너지 저장의 세 가지 시나리오로 나눌 수 있습니다.실제 적용에서는 가장 적합한 에너지 저장 기술을 찾기 위해 다양한 시나리오의 요구 사항에 따라 에너지 저장 기술을 분석해야 합니다.본 논문은 에너지 저장의 세 가지 주요 응용 시나리오 분석에 중점을 둡니다.
전체 전력 시스템의 관점에서 에너지 저장의 적용 시나리오는 발전 측면의 에너지 저장, 전송 및 배전 측면의 에너지 저장, 사용자 측 에너지 저장의 세 가지 시나리오로 나눌 수 있습니다.이 세 가지 시나리오는 전력망 관점에서 에너지 수요와 전력 수요로 나눌 수 있습니다.에너지 유형 수요는 일반적으로 더 긴 방전 시간(예: 에너지 시간 이동)이 필요하지만 높은 응답 시간은 필요하지 않습니다.이와 대조적으로 전력 유형 요구 사항은 일반적으로 빠른 응답 기능을 요구하지만 일반적으로 방전 시간은 길지 않습니다(예: 시스템 주파수 변조).실제 적용에서는 가장 적합한 에너지 저장 기술을 찾기 위해 다양한 시나리오의 요구 사항에 따라 에너지 저장 기술을 분석해야 합니다.본 논문은 에너지 저장의 세 가지 주요 응용 시나리오 분석에 중점을 둡니다.
1. 발전측면
발전측면에서 에너지저장 수요처는 발전소이다.그리드에 대한 서로 다른 전원의 다양한 영향과 예측할 수 없는 부하 측면으로 인해 발생하는 발전과 전력 소비 간의 동적 불일치로 인해 에너지 시간 이동을 포함하여 발전 측면에서 에너지 저장에 대한 다양한 유형의 수요 시나리오가 있습니다. , 용량단위, 부하추종, 계통주파수 조정, 백업용량, 계통연계 신재생에너지 등 6가지 시나리오를 제공합니다.
에너지 타임 시프트
에너지 타임 시프팅은 에너지 저장을 통해 전력 부하의 피크 셰이빙과 밸리 필링을 실현하는 것입니다. 즉, 발전소는 저전력 부하 기간 동안 배터리를 충전하고 피크 전력 부하 기간 동안 저장된 전력을 방출합니다.또한 버려진 풍력, 신재생에너지의 태양광발전을 저장했다가 다른 기간으로 옮겨 계통연계를 하는 것도 에너지 타임시프팅이다.에너지 타임 시프팅은 전형적인 에너지 기반 애플리케이션입니다.충전 및 방전 시간에 대한 엄격한 요구 사항이 없으며 충전 및 방전에 대한 전력 요구 사항이 비교적 넓습니다.그러나 타임시프팅 용량의 적용은 사용자의 전력부하와 신재생에너지 발전의 특성으로 인해 발생한다.빈도는 연간 300회 이상으로 상대적으로 높습니다.
용량 단위
석탄화력발전소는 시간대별 전력부하 차이로 인해 피크저감 기능을 수행해야 하므로 일정량의 발전용량을 해당 피크부하에 대한 용량으로 확보하여 화력발전을 방지해야 합니다. 장치가 최대 전력에 도달하지 못하게 하고 장치 작동의 경제성에 영향을 미칩니다.섹스.에너지 저장장치는 전력 부하가 낮을 때 충전하고, 전력 소비가 피크일 때 방전하여 부하 피크를 줄일 수 있습니다.에너지저장장치의 대체효과를 활용하여 석탄화력발전소의 용량을 해제함으로써 화력발전소의 이용률을 향상시키고 경제성을 높인다.용량 단위는 일반적인 에너지 기반 애플리케이션입니다.충전 및 방전 시간에 대한 엄격한 요구 사항이 없으며 충전 및 방전 전력에 대한 요구 사항이 비교적 넓습니다.그러나 사용자의 전력부하와 신재생에너지의 발전특성으로 인해 용량의 적용빈도가 시간차적으로 변하게 된다.연간 200회 정도로 비교적 높은 편이다.
부하 추종
부하 추적은 천천히 변화하고 지속적으로 변화하는 부하에 대한 실시간 균형을 달성하기 위해 동적으로 조정하는 보조 서비스입니다.천천히 변화하고 지속적으로 변화하는 부하는 발전기 운전의 실제 조건에 따라 기본 부하와 램프 부하로 구분될 수 있습니다.부하 추적은 주로 부하 램핑에 사용됩니다. 즉, 출력을 조정하여 기존 에너지 장치의 램핑 속도를 최대한 줄일 수 있습니다., 가능한 한 원활하게 스케줄링 명령 수준으로 전환할 수 있도록 합니다.용량 단위와 비교하여 부하 추종은 방전 응답 시간에 대한 요구 사항이 높으며 응답 시간은 미세한 수준으로 요구됩니다.
시스템 FM
주파수 변화는 발전 및 전기 장비의 안전하고 효율적인 작동과 수명에 영향을 미치므로 주파수 조절이 매우 중요합니다.전통적인 에너지 구조에서 전력망의 단기 에너지 불균형은 AGC 신호에 응답하여 전통적인 단위(주로 우리 나라의 화력 발전과 수력 발전)에 의해 규제됩니다.새로운 에너지가 그리드에 통합됨에 따라 바람과 바람의 변동성과 무작위성은 짧은 시간 내에 전력망의 에너지 불균형을 악화시켰습니다.기존 에너지원(특히 화력)의 느린 주파수 변조 속도로 인해 전력망 파견 명령에 응답하는 데 뒤처집니다.때로는 역조정과 같은 오작동이 발생하여 새로 추가된 수요를 충족할 수 없습니다.이에 비해 에너지 저장(특히 전기화학적 에너지 저장)은 주파수 변조 속도가 빠르고, 배터리는 충전과 방전 상태를 유연하게 전환할 수 있어 매우 좋은 주파수 변조 자원입니다.
부하 추종에 비해 시스템 주파수 변조의 부하 성분의 변화 주기는 분, 초 수준으로 더 높은 응답 속도(일반적으로 초 수준)가 필요하며 부하 성분의 조정 방법은 일반적으로 AGC.그러나 시스템 주파수 변조는 전형적인 전력형 애플리케이션으로 단시간에 빠른 충전과 방전이 요구된다.전기화학적 에너지 저장 장치를 사용하는 경우 큰 충전-방전 속도가 필요하므로 일부 유형의 배터리 수명이 단축되어 다른 유형의 배터리에 영향을 미칩니다.경제.
예비 용량
예비 용량이란 예상되는 부하 수요를 충족하는 것 외에도, 비상 상황 발생 시 전력 품질과 시스템의 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 예비된 유효 전력 예비 용량을 의미합니다.일반적으로 예비 용량은 시스템의 일반 전원 공급 장치 용량의 15~20%여야 하며, 최소값은 시스템에서 단일 설치 용량이 가장 큰 장치의 용량과 동일해야 합니다.예비 용량은 긴급 상황을 목표로 하기 때문에 연간 운영 빈도는 일반적으로 낮습니다.배터리를 예비용량 서비스로만 사용할 경우 경제성을 보장할 수 없습니다.따라서 실제 비용을 결정하기 위해서는 기존 예비용량의 비용과 비교하는 것이 필요하다.대체효과.
신재생에너지의 그리드 연결
풍력 및 태양광 발전은 무작위성과 간헐적 특성으로 인해 전력 품질이 기존 에너지원보다 좋지 않습니다.신재생에너지 발전량의 변동(주파수변동, 출력변동 등)은 초에서 시간까지 다양하기 때문에 기존의 Power형 어플리케이션도 에너지형 어플리케이션이 있는데, 이는 일반적으로 신재생에너지 에너지 시간의 3가지 유형으로 나눌 수 있습니다. -전환, 재생에너지 발전용량 확고화, 재생에너지 출력 평활화.예를 들어, 태양광 발전에서 빛을 유기하는 문제를 해결하기 위해서는 낮에 생산한 남은 전기를 밤에 방전하기 위해 저장해야 하는데, 이는 신재생에너지의 에너지 시간 이동에 속한다.풍력의 경우 풍력의 예측 불가능성으로 인해 풍력의 출력 변동이 크고 평활화되어야 하므로 주로 발전형 용도에 사용됩니다.
2. 그리드 측
그리드 측 에너지 저장 장치의 적용은 크게 송배전 저항 혼잡 완화, 송배전 장비 확장 지연, 무효 전력 지원 등 세 가지 유형으로 나뉜다.대체효과다.
송배전 저항 혼잡 완화
회선 혼잡은 회선 부하가 회선 용량을 초과함을 의미합니다.에너지 저장 시스템은 라인 상류에 설치됩니다.선로가 차단되면 전달할 수 없는 전기에너지를 에너지저장장치에 저장할 수 있다.라인 방전.일반적으로 에너지저장장치의 경우 방전시간은 시간 단위로 요구되며, 운전횟수는 50~100회 정도이다.이는 에너지 기반 애플리케이션에 속하며 분 단위로 응답해야 하는 응답 시간에 대한 특정 요구 사항을 가지고 있습니다.
송배전설비 확충 지연
전통적인 그리드 계획이나 그리드 업그레이드 및 확장 비용은 매우 높습니다.부하가 설비 용량에 근접한 송배전 시스템에서 1년 중 대부분의 시간 동안 부하 공급을 충족할 수 있고 특정 피크 기간에만 용량이 부하보다 낮은 경우 에너지 저장 시스템 더 작은 설치 용량을 전달하는 데 사용할 수 있습니다.용량은 그리드의 송전 및 배전 용량을 효과적으로 향상시켜 새로운 송전 및 배전 시설의 비용을 지연시키고 기존 장비의 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.송배전 저항 혼잡을 완화하는 것과 비교하여 송배전 장비의 확장을 지연시키는 것은 가동 빈도가 낮습니다.배터리 노화를 고려하면 실제 가변 비용이 더 높기 때문에 배터리 경제성을 위해 더 높은 요구 사항이 제시됩니다.
대응적 지원
무효전력 지원이란 송배전선로에 무효전력을 주입하거나 흡수하여 송전전압을 조절하는 것을 말한다.불충분하거나 과도한 무효 전력은 그리드 전압 변동을 유발하고 전력 품질에 영향을 미치며 심지어 전기 장비를 손상시킬 수도 있습니다.동적 인버터, 통신 및 제어 장비의 도움으로 배터리는 출력의 무효 전력을 조정하여 송배전선의 전압을 조절할 수 있습니다.무효 전력 지원은 방전 시간이 상대적으로 짧지만 작동 빈도가 높은 일반적인 전력 애플리케이션입니다.
3. 사용자 측
사용자측은 전기사용의 단말이며, 사용자는 전기의 소비자이자 사용자이다.발전과 송배전 측면의 비용과 수입은 전기요금의 형태로 표현되며, 이는 사용자의 비용으로 환산된다.따라서 전기 가격 수준은 사용자의 수요에 영향을 미칩니다..
사용자 이용시간 전기요금 관리
전력부문은 하루 24시간을 피크, 평탄, 최저가 등 여러 시간대로 나누고 각 시간대별로 전기요금 수준을 다르게 설정하는데, 이것이 바로 사용시간 전기요금이다.사용자 사용시간 전기요금 관리는 에너지 시간이동과 유사하지만, 사용자 사용시간 전기가격 관리는 사용시간 전기가격 제도를 기반으로 전력 부하를 조정한다는 점만 다릅니다. 타임 시프팅은 전력 부하 곡선에 따라 전력 생성을 조정하는 것입니다.
용량 충전 관리
우리나라는 전력 공급 부문의 대기업을 대상으로 두 부분으로 구성된 전기 가격 제도를 시행합니다. 전기 가격은 실제 거래 전기에 따라 부과되는 전기 가격을 말하며, 용량 전기 가격은 주로 사용자의 최고 가치에 따라 결정됩니다. 전력 소비.용량 비용 관리는 정상적인 생산에 영향을 주지 않고 최대 전력 소비를 줄여 용량 비용을 줄이는 것을 의미합니다.사용자는 에너지 저장 시스템을 이용하여 전력 소비가 적은 기간에 에너지를 저장하고 피크 기간에 부하를 방전함으로써 전체 부하를 줄이고 용량 비용 절감이라는 목적을 달성할 수 있습니다.
전력 품질 개선
전력 시스템의 작동 부하의 가변적 특성과 장비 부하의 비선형성으로 인해 사용자가 얻는 전력은 전압 및 전류 변화 또는 주파수 편차와 같은 문제가 있습니다.이때 전력의 질이 좋지 않습니다.시스템 주파수 변조 및 무효 전력 지원은 발전 측면과 송배전 측면에서 전력 품질을 향상시키는 방법입니다.사용자 측에서는 에너지 저장 시스템을 사용하여 분산형 태양광 발전 시스템의 전압 상승, 딥, 플리커 등의 문제를 해결하는 등 전압 및 주파수 변동을 원활하게 할 수도 있습니다.전력 품질 개선은 일반적인 전력 애플리케이션입니다.구체적인 방전 시장과 작동 빈도는 실제 적용 시나리오에 따라 다르지만 일반적으로 응답 시간은 밀리초 수준이 필요합니다.
전원 공급 장치 신뢰성 향상
에너지 저장 장치는 마이크로 그리드 전원 공급 장치의 신뢰성을 향상시키는 데 사용됩니다. 즉, 정전이 발생하면 에너지 저장 장치가 저장된 에너지를 최종 사용자에게 공급하여 결함 복구 과정에서 전력 중단을 방지하고 전원 공급 장치의 신뢰성을 보장할 수 있습니다. .이 응용 분야의 에너지 저장 장비는 높은 품질과 높은 신뢰성에 대한 요구 사항을 충족해야 하며 특정 방전 시간은 주로 설치 위치와 관련이 있습니다.
게시 시간: 2023년 8월 24일