1 分布式储能在电力系统的应用场景
1.1 削峰填谷
近年【nián】来【lái】，电网负荷峰谷差日益增大，可再生能源发电在电网渗【shèn】透率的不断提高又进【jìn】一【yī】步导致电网【wǎng】调峰压力增大【dà】。利用储能装置在负荷高峰【fēng】时期放电，负荷低谷时期从电网【wǎng】充电，减少【shǎo】高峰负荷需求，节省用【yòng】电【diàn】费用，从【cóng】而【ér】达【dá】到改善【shàn】负荷特性【xìng】、参与【yǔ】系【xì】统【tǒng】调峰的目【mù】的【de】。通过实施削峰填谷，可【kě】以提高电力系统设【shè】备的【de】利用率【lǜ】并且延缓【huǎn】或减少发-输-配电环节设备的扩容与升级。
根据实施主体的不同，储能系统进行削峰填谷的目标也有差异：
①当储【chǔ】能系统实施主体为电网时，从电网调【diào】峰角度考【kǎo】虑，为减少常规发电机【jī】组的【de】开停机次数【shù】以及旋转备用的容量，储【chǔ】能系统【tǒng】削峰填【tián】谷的目【mù】标应为负【fù】荷【hé】波【bō】动小、峰谷差小【xiǎo】。②当储能系统【tǒng】实施主体【tǐ】为用户或者第三方投资【zī】方时【shí】，储能系统【tǒng】削峰填谷的【de】目标【biāo】则变为节省电【diàn】费、最大限度套利。目前的储【chǔ】能系统削峰【fēng】填谷控制【zhì】策略多以【yǐ】负荷波动最小为目标函数【shù】，并辅助经济【jì】性分【fèn】析，从而实现储能【néng】系统充放电的优【yōu】化【huà】管理。
1.2提高供电可靠性和电能质量
为【wéi】防止电力系统的重要用户【hù】在电网故障或停电时的经【jīng】济损失，通过配置【zhì】一定【dìng】容量的【de】储能系统作为应【yīng】急【jí】电源或不间断电源，可有效提高【gāo】供电可靠性。另外，储能系统可实现【xiàn】高效快速【sù】地【dì】有功和无【wú】功控制【zhì】，快速【sù】响应系统扰动，调【diào】整频率与电【diàn】压，补偿【cháng】负荷【hé】波【bō】动，提高系统运行稳【wěn】定性，改善电【diàn】能【néng】质量。
1.3 调频
储能系统尤其【qí】是电池储能【néng】技术具【jù】备【bèi】响应【yīng】速度快、双向调节能【néng】力等优点，比传统的调频手段更加【jiā】高效。但由于储能系统经【jīng】济性的【de】制约，电池储能系统的容【róng】量比【bǐ】传【chuán】统调频【pín】电源小，因此【cǐ】储能系统参与系统调【diào】频一般是与传统的调频电源进行组合使用。在储能【néng】参与系统一【yī】次调频【pín】方面，有文献对储【chǔ】能【néng】系【xì】统辅助常规机【jī】组进行一次调频的控制【zhì】策【cè】略【luè】进行了研究，主要使用【yòng】了改【gǎi】进下垂控制【zhì】方法。储能【néng】系【xì】统也可与风电联合提【tí】高【gāo】风【fēng】电机组【zǔ】的一次【cì】调【diào】频能力，。此种模式下，也会相应减小风电场弃风量。在储能【néng】参与系统二次调频方面，针对传统调频中【zhōng】，火电机组响应速度【dù】慢【màn】、机组【zǔ】爬坡速率低等问题，主要从储能系统辅【fǔ】助调【diào】频【pín】的角度，提出了【le】基于【yú】模糊控制【zhì】、遗传【chuán】算法【fǎ】、灵敏度分析的储能系统【tǒng】参与调频控【kòng】制方法，从【cóng】而改善电网调频性【xìng】能。
1.4 分布式可再生能源消纳
分布式【shì】风【fēng】电、光【guāng】伏等可再生能源发电【diàn】的【de】随机性、波动【dòng】性特点将会对【duì】其接入的配电网运行控制【zhì】产生冲击。储能系统可【kě】平滑分布【bù】式【shì】风光发电的有功功率波【bō】动、改善电【diàn】能【néng】质量、提高跟【gēn】踪【zōng】计划出力的能力，从而减小分布式风光发电对电网的冲击【jī】，促进【jìn】电网接纳高渗透【tòu】率分布式【shì】可再生能源发电的能力。目【mù】前【qián】，储能系统提【tí】高集中式大规模可【kě】再【zài】生能能源发电方面，主要开展了平滑风光出力波【bō】动、跟踪计划等【děng】方【fāng】面的【de】控制技术研【yán】究，成果较多【duō】。分布式可再【zài】生【shēng】能【néng】源发【fā】电由于接入【rù】位置、利用方【fāng】式与集中式发电不同【tóng】，因此控制需【xū】求也有差【chà】异，这方面的研【yán】究目前【qián】刚处于起步阶段。
2 分布式储能系统配置技术
储能系统在微电网、配电侧、用【yòng】户侧的分布式应用已【yǐ】通过理【lǐ】论及实【shí】践验证了可行性。现阶【jiē】段，储能【néng】成本相对【duì】较高，储能的经【jīng】济性问题仍是制约其【qí】大规模【mó】商业化应用的重要因素。但若考虑储【chǔ】能系【xì】统【tǒng】的附【fù】加价值，从【cóng】技术指标、经济效益、社会效益方【fāng】面综合分析评估，对储能系【xì】统进行优【yōu】化配置【zhì】，并对【duì】储能【néng】系统的【de】运行策略进【jìn】行优化【huà】，将会有【yǒu】力促进分【fèn】布式储能的应用。储能【néng】技【jì】术是【shì】微【wēi】电【diàn】网的重要【yào】组【zǔ】成部分，近年来【lái】微【wēi】电网的【de】理【lǐ】论与实践成果较多，储能配置技术的研究也比较成熟。一般以微电网内【nèi】部【bù】的功率平衡、分布式可再【zài】生能源发【fā】电【diàn】利用率【lǜ】以【yǐ】及【jí】微电网可靠【kào】性【xìng】等技【jì】术指标以及系统经济性作【zuò】为优化目标函数【shù】，采用优化算法求解得出储能容量配置方案。
3 分布式储能系统的应用案例
分布式储能在电力【lì】系统的应用取【qǔ】决于储能技术特征与应用场【chǎng】景需【xū】求的对应性。不【bú】同的【de】应用场景【jǐng】对分布式储能系统【tǒng】功率、能量方面的技术需求【qiú】存在差【chà】异。对比目前几种类型【xíng】的储能技【jì】术，除抽水【shuǐ】蓄能电【diàn】站由于受地理条件的限制无法以分布式储【chǔ】能【néng】的形式灵活应用之【zhī】外，其余类型储能技术，如电化学储【chǔ】能、超级电容器储能、超导【dǎo】储能、压【yā】缩【suō】空气等均有进行分【fèn】布【bù】式应用的潜力。储能在分布【bù】式发电【diàn】以【yǐ】及微【wēi】电网【wǎng】中的【de】示范项目数量较多。据CNESA统计【jì】，不考虑抽水蓄【xù】能和储热项目，截至【zhì】2016年，应用【yòng】于分布式发电及微电网领域储能系统装机量占【zhàn】全【quán】部【bù】装机的比例【lì】为57%。而【ér】在配电网【wǎng】侧、用【yòng】户侧的应用【yòng】还比较少。储能【néng】在微电网中应用主要【yào】体现在提供应【yīng】急电源【yuán】、提【tí】高分布式电源接【jiē】入能【néng】力、改善【shàn】电【diàn】能质量【liàng】、联络线功率【lǜ】控【kòng】制【zhì】等方面。以城市微电【diàn】网-新能源产业基【jī】地八达岭新能源孵化器智能【néng】微电【diàn】网项【xiàng】目为例，介绍储能【néng】系统在其中【zhōng】应用情况。该微电网包括【kuò】开闭所、配电室、建筑能【néng】源小【xiǎo】屋【wū】、光伏【fú】车棚能源小屋【wū】，总计29个子微电网，组【zǔ】成三级微电网群，其中光伏2MW、风电60kW和【hé】储能系统【tǒng】2.5MW，储【chǔ】能系统【tǒng】由【yóu】全钒液流电【diàn】池、锂离子电池、超【chāo】级电容器3种【zhǒng】类型电池组成。储能系统主要用于平衡分布式电源【yuán】及负荷突变、提升分布式风【fēng】光发【fā】电的稳定性。储能系统【tǒng】在【zài】配电【diàn】侧应用【yòng】主要以削峰填谷、提高分布式电源接纳能力、改善电压质量、提高设备利用率等为主。国内储能在配【pèi】电网侧的应用【yòng】较早且【qiě】比较【jiào】大的【de】储能电站是深圳【zhèn】宝清电【diàn】池储能【néng】电站。
4 分布式储能系统的前景及关键技术
随着【zhe】储能系统【tǒng】尤其【qí】是电【diàn】池储能技术经济【jì】性的不断提高，必将推动【dòng】分布式储能系统的推广【guǎng】应用。目【mù】前的技术储备尚不能支撑大量的分布式【shì】储能【néng】系统接入电【diàn】网的应用，分布【bù】式储能系【xì】统在电网的【de】应用【yòng】还【hái】有很大的研究需求【qiú】。
(1)分布【bù】式储【chǔ】能提高【gāo】分布式风【fēng】光可再生能源并网消纳【nà】技术研究。从【cóng】分【fèn】布式风光发电引起的配【pèi】电【diàn】网电【diàn】能【néng】质量改善、调峰等【děng】需【xū】求为切入点，开展分布式储能容【róng】量配【pèi】置【zhì】、经济性分【fèn】析以及控制技【jì】术的研究，通过两者联合，提高配电网的运行水平。
(2)分布式储能系【xì】统【tǒng】在电网的统一【yī】调度管理【lǐ】技术研究。电网中接入的分布【bù】式储【chǔ】能系统数量【liàng】达到一定规模时，对【duì】分【fèn】布式储能系统进【jìn】行有序的【de】调度管理，使其不仅满足就地的功能【néng】，同【tóng】时还能通【tōng】过统一的【de】协调【diào】控【kòng】制满【mǎn】足电网级的应用【yòng】，最大限度发挥分布式储能【néng】系统的作用。
(3)储能【néng】系统分布【bù】式应用的优化配【pèi】置及【jí】经济性分【fèn】析技术研究。目【mù】前【qián】的分布式【shì】储能优化配置多是针对【duì】特定的接【jiē】入点【diǎn】进行功率与容【róng】量的优化配置【zhì】。未来，以电网【wǎng】角【jiǎo】度进行统一【yī】布置时【shí】，应开展对分布式储能系统【tǒng】有序规划与配置技术研【yán】究，充【chōng】分发挥多点分布式储能聚合效应，实现对电【diàn】网多种需求的【de】支撑能力，并产生一【yī】定的【de】经【jīng】济、社会效益【yì】。
5 结语
分布式储能技术在配电【diàn】网、用【yòng】户侧【cè】、微电网【wǎng】、分【fèn】布式发电等【děng】方【fāng】面应用可产生显著的经济和社会效益，应用潜力巨大。本【běn】文【wén】从【cóng】储【chǔ】能【néng】系【xì】统分布式应用的【de】角度，总结分析了分布式【shì】储能系【xì】统在电力【lì】系统中的【de】应用场景。最【zuì】后从提高分布式可再生能源消纳、分布式【shì】储能系统统一【yī】调度【dù】的角【jiǎo】度，分析了【le】未来分布式储能【néng】系统需【xū】关注的关键技术。
