储能系统接入配电网考虑哪些因素
来看一个主动的案例。炎炎夏日的一个上午，某大城市中，随着大批空调逐步开启，用电负荷直线攀升，逼近电网所能承受的最高值。主动配电网主动作为，果断发出“精确制导”的指令，让部分客户家中的空调停运。几分钟后，负荷曲线趋于平缓，电网风险化解……这不是电影里的场景。在不久的将来，随着“主动配电网运行关键技术研究及示范”863课题研究成功，这样的场景就将成为现实。为什么要进行这项课题研究？它有何特点？对供电企业和客户来说，它能带来哪些好处？为此，本报记者进行了详细调查。为什么要研究主动配电网？分布式电源大量进入配电网，到一定程度，传统配电网将面临“电流倒送”危险提及主动配电网的研究，有必要先认识一下配电网的概念和分布式电源的特点。配电网，指的是在电力网中起分配电能作用的网络。打个形象的比喻，如果把电网主网比作人体的“主动脉”，那么，配电网就是四通八达的“毛细血管”，用户则处于这些毛细血管的最末端。电由大型发电厂发出，流经主网，通过配电网送到用户，就如血从心脏流出，流经主动脉，通过毛细血管输送至全身一样。电流自上而下流动，就如同大河衍变成小河，再从小河衍变成小溪。在传统的配电网中，线路选型、设备选型、相应的继电保护、潮流控制、计量，考虑的都是单方向流动的特点。分布式电源的出现，使得用户可以不再被动地接受电网输送的“血液”补给，而是具有了“造血”的能力。但随着分布式电源不断增多，“造血”的量不断增加，其分散性、不稳定性、间歇性的特点，则使得这些新造“血液”不能平缓、定量、持续地输入“毛细血管”。当分布式电源增多到一定的程度，就会影响传统配电网的特性。这意味着，传统配电网的保护、控制策略将失效，电网的供电可靠性将受到影响。国网北京电力科信部副主任黄仁乐告诉记者：“根据国外的经验，分布式电源接入容量原则上不超过配电网容量的30%，否则，电流可能产生倒送，有些保护和控制就会误动。”为对日益增长的分布式电源加以有效控制，主动配电网的研究被提上日程。什么是主动配电网？“看”得更宽更远，“听”到更多信息，主动服务分布式电源，预判化解停电危险什么是主动配电网呢？黄仁乐给出这样的定义，“主动配电网是内部具有分布式或分散式能源，具有控制和运行能力的配电网。主动配电网有四个特征，一是具备一定分布式可控资源，二是有较为完善的可观可控水平，三是具有实现协调优化管理的管控中心，四是可灵活调节的网络拓扑结构”。“可观性”体现在，主动配电网控制中心可以监测到主网、配电网和用户侧的负荷和分布式电源的运行情况，在此基础上利用态势感知技术预测其发展状态，提出优化协调控制策略。“可控性”体现在对分布式电源、储能、负荷等的灵活有效控制上。当优化协调控制策略制定出来以后，通过控制中心能够实现有效的执行。通俗地讲，主动配电网有更大的可观测范围，能掌握更多信息。目前对电网的监测范围只能到配电网，没有办法知道用户更多的实际用电信息，比如说，有没有使用空调、安装光伏，有哪些重要设备，更不可能知道用户的用电行为习惯，什么时候洗衣服、开空调……主动配电网却可以知道这些信息，进而主动服务用户，满足用户的需求。它通过自动采集到的信号，进行数据分析掌握相关信息，为用户提供最优方案。供电企业事先可以将网络和负荷准备好，提醒用户在合适的时机选择用电等。用户可以随时查询到实时的电价，来调整用电行为，节省电费支出，还可以查询到周边分布式电源有哪些，自主选用，实现一定区域内的电力资源最优分配等。主动配电网的“主动”,还体现在对有可能出现的危险进行预判，并制定一定应对策略，通过控制中心有效执行，而不是像传统配电网只能在故障发生后才被动地采取措施。黄仁乐给记者举了一个例子。当即将遭遇暴雨时，哪些线路有可能遭遇雷击，可以通过控制中心对电流进行控制，使其绕过这些线路，防止大面积停电的发生，这需要用上一项关键技术——态势感知技术。主动配电网好在哪里？有力促进新能源消纳，形成分布式电源和配电网相互备用格局，为用电客户节约电费作为课题牵头研究单位，国网北京电力相关负责人介绍说，主动配电网研究背后，有现实的强烈需求。近年来，首都新能源、电动汽车等快速发展，都对配电网规划建设和运营管理提出了新要求。课题的立项，为解决以上问题提供了契机。课题的意义还远不止于此——它将引领我国智能配电网领域的发展方向，具有巨大的经济和社会效益。对用户来说，灵活接入主动配电网，意味着更高的供电可靠性和供电质量。分布式电源和电网供电可以互为备用电源，减少停电时间，缩小停电面积，提升终端能源的利用效率。对消费者来说，主动参与需求响应和电网运行，不仅能大大提高用电的自主性，也能直接节约电费支出。打个比方，在电网负荷较高时，客户可以将自家的分布式电源所发的电卖电给电网，而在电网负荷较低时，用大电网的电，最大限度减少电费指出。对电网企业来说，主动配电网的投入将使运营成本大大降低。高效运行的主动配电网可以提高电能传输效率，带来节能效益；多电源协同则可有效解决地区输配电能力不足等问题，保证电网稳定可靠运行；还可以进行有效的移峰填谷——如本文开头所说的那样精确控制负荷，减少系统故障率等。主动配电网的投运，亦可解决可再生能源的消纳问题。它的投运将提高地区清洁能源和可再生能源的占比，实现可再生能源全部消纳，改善环境，还将推动智能楼宇等一系列智能电网相关技术的建设发展。
因为直接用可再生能源发电导致电网的调峰压力非常大，巨大。弃风弃光弃水问题很严重。储能是提高电网调节能力的最佳手段之一。目前应用最多的是抽水蓄能，其次也有储热、电化学电池、压缩空气的各种技术路线。
本质上电制氢也是储能的一种。在电网下调峰能力不足的时候（即出现弃电的时候），将弃电部分用来制氢，或者在夜间负荷低的时候，用低价电制氢，在需要的时候，不管是发电还是直接燃烧，取用储存的能量。
用氢作为能源发电，两步过程中能量难免会有损失，但是其实仔细琢磨一下，还是可行的，主要是得采用廉价易得的电能来电解之制氢，像大规模的太阳能、风能都是很好的清洁能源。
提高电解制氢的效率后，能量从太阳能转移到氢能源里。由于氢气能量密度大，移动性好，不受天气影响，所以用氢气作为汽车的驱动能源还是很不错的选择，清洁环保。这其中最主要的还是得提高制氢的效率和氢转化为电和动力的效率。
可再生能源制氢的用处
可再生能源制氢有它的优势，采用了可再生能源，以风光水等等可再生能源为载体，以氢气作为一个二次能源的载体，在能源转型中可以和电力互为补充，以实现工业、建筑、电力、交通运输等产业互联。
目前广泛使用的氢源主来自化石燃料、电解水和化工副产氢。此外，生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究，还没达到工业化应用的水平。可再生能源制氢只能选择电解水制氢，化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。
1、优势是新能源高电压穿越能力成为保障电网安全稳定。
2、促进可再生能源由资源富集地区向负荷中心输送及消纳。
3、优化配置电能资源的重要载体，更是可再生能源消纳的关键路径。
4、可以在相对较短的时间内进行相互替换。
可再生能源不需要消耗不可再生能源就能获得电能。如光伏：
1光的资源取之不尽用之不竭
照射到地球上的能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳光能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。
2太阳能资源随处可得，可就近供电
不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失，同时也节省了输电成本。这同时也为家用太阳能发电系统在输电不便的西部大规模使用提供了条件。
3太阳能光伏发电的能量转换过程简
是直接从光到电的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能，机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80%以上，技术开发潜力巨大。
为了我们身边的环境，也为了我们的子孙后代，希望有更多的人参与到绿色电力的项目中来，那么，绿色电力到底是一种什么样的电力，绿色电力跟传统的电力产业产电方式有什么区别，哪些电力属于绿色电力……？
绿色电力的定义
什么是绿色电力：利用特定的发电设备，如风机、太阳能光伏电池等，将风能、太阳能等可再生的能源转化成电能，通过这种方式产生的电力因其发电过程中不产生或很少产生对环境有害的排放物（如一氧化氮、二氧化氮；温室气体二氧化碳；造成酸雨的二氧化硫等），且不需消耗化石燃料，节省了有限的资源储备，相对于常规的火力发电--即通过燃烧煤、石油、天然气等化石燃料的方式来获得电力--，来自于可再生能源的电力更有利于环境保护和可持续发展，因此被称为绿色电力。
绿色电力的种类
风电
太阳能光伏发电
地热发电
生物质能汽化发电
小水电
推广绿色电力的意义
在大多数人的心目中，电力是一种清洁的能源，当使用电灯、电视、电冰箱、空调等电器时，也许我们并没有意识到电力对环境造成的破坏，实际燃煤发电对环境的破坏是很大的。我国现在是世界上第二号温室气体的排放大国，而常规电力生产使用煤、石油、天然气发电，已经成为我国二氧化碳等温室气体的主要排放源之一，而且燃煤还大量排放二氧化硫等有害气体。
绿色电力与环境
在大多数人的心目中，电力是一种清洁的能源，当使用电灯、电视、电冰箱、空调等电器时，也许我们并没有意识到电力对环境造成的破坏，实际燃煤发电对环境的破坏是很大的。我国现在是世界上第二号温室气体的排放大国，而常规电力生产使用煤、石油、天然气发电，已经成为我国二氧化碳等温室气体的主要排放源之一，而且燃煤还大量排放二氧化硫等有害气体。 当我们使用常规电力时，我们其实是间接的污染者，因为我们对电力的需求才产生了供给，从而间接对环境造成了污染。同时我们又是污染的受害者。
北京作为一个国际化的城市，特别作为一个正在申办奥运会的城市，应该向世界展示北京改善环境的能力和行动。然而非常遗憾的是，北京的用电结构非常不合理，几乎没有使用绿色电力，北京每年的用电量将近300亿度，94％来自于燃煤发电。北京市近郊有九家发电厂，除了两家水力发电厂外，其余均为火力发电厂，新建的三河火电厂距市中心只有50公里。据统计1998年北京发电厂消耗原煤591.62万吨，占全市1998年消耗原煤总量2677.7万吨的20％以上；燃油38.19万吨，燃气21119万立方米，并且每年要排放二氧化碳将近1035万吨，二氧化硫及二氧化氮14.6万吨，几乎占全市工业排放总量的一半；此外，燃煤发电厂需要消耗大量水资源，冲灰水的排放及重金属汞等污染物的排放对水体造成的污染也是殛待解决的问题，这对原本就缺水的北京地区来说，无疑是十分严峻的。
北京地区的外购电基本上来自内蒙古、山西等地的火力发电，这些火力发电自然在当地也造成不可忽视的环境污染。
北京目前正在积极申请2008年奥运会主办权，并提出了响亮的绿色奥运的口号。北京市政府也表示出极大的决心要改善北京环境状况，让奥运的天空变蓝。
众所周知悉尼绿色奥运会的成功举办给我们留下了深刻的印象，他们在环境保护方面所做的努力更为世人所称道。能源保护和可更新能源的利用被他们列为环保的首要目标。在悉尼奥运村，建设者采用了太阳能技术，使奥运村成为真正的绿色村落。沿着奥运大道步向主体育场一侧，像长颈鹿的太阳能塔直冲云霄。这是奥运村的供电设备，可以满足全部体育场馆的照明。
绿色北京也需要绿色能源，而且北京周边省份不乏绿色能源的供应。内蒙古地区就有着丰富的风能资源，其风能储量可达10.1 亿千瓦，从1989年到1999年，内蒙古共实施了12个风电项目，总装机容量达45375千瓦，年发电量可达1亿度。因此内蒙古风电公司完全有能力向北京提供优质可靠的绿色电力。内蒙古地区的生态环境的持续恶化是北京近年来沙尘暴加强的原因之一，如果能通过风电带动内蒙经济的发展，对改善内蒙地区的生态环境将大有裨益，无疑也将对北京环境的改善起到重大作用。因此相比悉尼奥运村太阳能的利用意义，绿色电力对北京意义的更为深远。而与北京相邻的内蒙古有着丰富的风能资源，目前其风力发电的年发电量已达到了1亿度，完全有能力向北京提供优质可靠的绿色电力。
绿色电力实际上为消费者提供了一个机会选择对环境有益的绿色能源消费，他们只需要付出比常规电力稍高一点的价格就可保护环境，也间接支持了可再生能源的发展，选择使用绿色电力的行为更是对可持续发展理念的身体力行。 大力提倡使用绿色能源，有效控制北京及周边地区新建燃煤电场，是根治环境的明智选择。
使用常规电力，意味着排放更多的温室气体和污水。
使用绿色电力，意味着享受清新的空气和清洁的水。
