近年來，隨著儲能技術經濟性的不斷提升，儲能在可再生能源發電、智能電網、能源互聯網建設中的作用日益凸顯，我國也相繼出臺政策鼓勵儲能技術的建設與應用。根據接入方式及應用場景的不同，儲能系統的應用主要包含集中式與分佈式兩種形式。集中式應用的儲能系統一般在同一併網點集中接入，目前，在大規模可再生能源發電併網、電網輔助服務等方面主要採用此形式，具有功率大(數兆瓦到百兆瓦級)、持續放電時間長(分鐘級至小時級)等特點。分佈式應用的儲能系統接入位置靈活，目前多在中低壓配電網、分佈式發電及微電網、用戶側應用。分佈式儲能的功率、容量的規模相對較小。
1分佈式儲能在電力系統的應用場景
1.1削峰填谷
近年來，電網負荷峰谷差日益增大，可再生能源發電在電網滲透率的不斷提高又進一步導致電網調峰壓力增大。利用儲能裝置在負荷高峰時期放電，負荷低谷時期從電網充電，減少高峰負荷需求，節省用電費用，從而達到改善負荷特性、參與系統調峰的目的。通過實施削峰填谷，可以提高電力系統設備的利用率並且延緩或減少發－輸－配電環節設備的擴容與升級。
根據實施主體的不同，儲能系統進行削峰填谷的目標也有差異:①當儲能系統實施主體為電網時，從電網調峰角度考慮，為減少常規發電機組的開停機次數以及旋轉備用的容量，儲能系統削峰填谷的目標應為負荷波動小、峰谷差小。②當儲能系統實施主體為用戶或者第三方投資方時，儲能系統削峰填谷的目標則變為節省電費、最大限度套利。目前的儲能系統削峰填谷控制策略多以負荷波動最小為目標函數，並輔助經濟性分析，從而實現儲能系統充放電的優化管理。
1.2提高供電可靠性和電能質量
為防止電力系統的重要用戶在電網故障或停電時的經濟損失，通過配置一定容量的儲能系統作為應急電源或不間斷電源，可有效提高供電可靠性。另外，儲能系統可實現高效快速地有功和無功控制，快速響應系統擾動，調整頻率與電壓，補償負荷波動，提高系統運行穩定性，改善電能質量。
1.3調頻
儲能系統尤其是電池儲能技術具備響應速度快、雙向調節能力等優點，比傳統的調頻手段更加高效。但由於儲能系統經濟性的制約，電池儲能系統的容量比傳統調頻電源小，因此儲能系統參與系統調頻一般是與傳統的調頻電源進行組合使用。在儲能參與系統一次調頻方面，有文獻對儲能系統輔助常規機組進行一次調頻的控制策略進行了研究，主要使用了改進下垂控制方法。儲能系統也可與風電聯合提高風電機組的一次調頻能力，。此種模式下，也會相應減小風電場棄風量。在儲能參與系統二次調頻方面，針對傳統調頻中，火電機組響應速度慢、機組爬坡速率低等問題，主要從儲能系統輔助調頻的角度，提出了基於模糊控制、遺傳算法、靈敏度分析的儲能系統參與調頻控制方法，從而改善電網調頻性能。
1.4分佈式可再生能源消納
分佈式風電、光伏等可再生能源發電的隨機性、波動性特點將會對其接入的配電網運行控制產生衝擊。儲能系統可平滑分佈式風光發電的有功功率波動、改善電能質量、提高跟蹤計劃出力的能力，從而減小分佈式風光發電對電網的衝擊，促進電網接納高滲透率分佈式可再生能源發電的能力。目前，儲能系統提高集中式大規模可再生能能源發電方面，主要開展了平滑風光出力波動、跟蹤計劃等方面的控制技術研究，成果較多。分佈式可再生能源發電由於接入位置、利用方式與集中式發電不同，因此控制需求也有差異，這方面的研究目前剛處於起步階段。
2分佈式儲能系統配置技術
儲能系統在微電網、配電側、用戶側的分佈式應用已通過理論及實踐驗證了可行性。現階段，儲能成本相對較高，儲能的經濟性問題仍是制約其大規模商業化應用的重要因素。但若考慮儲能系統的附加價值，從技術指標、經濟效益、社會效益方面綜合分析評估，對儲能系統進行優化配置，並對儲能系統的運行策略進行優化，將會有力促進分佈式儲能的應用。儲能技術是微電網的重要組成部分，近年來微電網的理論與實踐成果較多，儲能配置技術的研究也比較成熟。一般以微電網內部的功率平衡、分佈式可再生能源發電利用率以及微電網可靠性等技術指標以及系統經濟性作為優化目標函數，採用優化算法求解得出儲能容量配置方案。
3分佈式儲能系統的應用案例
分佈式儲能在電力系統的應用取決於儲能技術特徵與應用場景需求的對應性。不同的應用場景對分佈式儲能系統功率、能量方面的技術需求存在差異。對比目前幾種類型的儲能技術，除抽水蓄能電站由於受地理條件的限制無法以分佈式儲能的形式靈活應用之外，其餘類型儲能技術，如電化學儲能、超級電容器儲能、超導儲能、壓縮空氣等均有進行分佈式應用的潛力。儲能在分佈式發電以及微電網中的示範項目數量較多。據CNESA統計，不考慮抽水蓄能和儲熱項目，截至2016年，應用於分佈式發電及微電網領域儲能系統裝機量佔全部裝機的比例為57%。而在配電網側、用戶側的應用還比較少。儲能在微電網中應用主要體現在提供應急電源、提高分佈式電源接入能力、改善電能質量、聯絡線功率控制等方面。以城市微電網－新能源產業基地八達嶺新能源孵化器智能微電網項目為例，介紹儲能系統在其中應用情況。該微電網包括開閉所、配電室、建築能源小屋、光伏車棚能源小屋，總計29個子微電網，組成三級微電網群，其中光伏2MW、風電60kW和儲能系統2．5MW，儲能系統由全釩液流電池、鋰離子電池、超級電容器3種類型電池組成。儲能系統主要用於平衡分佈式電源及負荷突變、提升分佈式風光發電的穩定性。儲能系統在配電側應用主要以削峰填谷、提高分佈式電源接納能力、改善電壓質量、提高設備利用率等為主。國內儲能在配電網側的應用較早且比較大的儲能電站是深圳寶清電池儲能電站。
4分佈式儲能系統的前景及關鍵技術
隨著儲能系統尤其是電池儲能技術經濟性的不斷提高，必將推動分佈式儲能系統的推廣應用。目前的技術儲備尚不能支撐大量的分佈式儲能系統接入電網的應用，分佈式儲能系統在電網的應用還有很大的研究需求。(1)分佈式儲能提高分佈式風光可再生能源併網消納技術研究。從分佈式風光發電引起的配電網電能質量改善、調峰等需求為切入點，開展分佈式儲能容量配置、經濟性分析以及控制技術的研究，通過兩者聯合，提高配電網的運行水平。(2)分佈式儲能系統在電網的統一調度管理技術研究。電網中接入的分佈式儲能系統數量達到一定規模時，對分佈式儲能系統進行有序的調度管理，使其不僅滿足就地的功能，同時還能通過統一的協調控制滿足電網級的應用，最大限度發揮分佈式儲能系統的作用。(3)儲能系統分佈式應用的優化配置及經濟性分析技術研究。目前的分佈式儲能優化配置多是針對特定的接入點進行功率與容量的優化配置。未來，以電網角度進行統一佈置時，應開展對分佈式儲能系統有序規劃與配置技術研究，充分發揮多點分佈式儲能聚合效應，實現對電網多種需求的支撐能力，併產生一定的經濟、社會效益。
5結語
分佈式儲能技術在配電網、用戶側、微電網、分佈式發電等方面應用可產生顯著的經濟和社會效益，應用潛力巨大。本文從儲能系統分佈式應用的角度，總結分析了分佈式儲能系統在電力系統中的應用場景。最後從提高分佈式可再生能源消納、分佈式儲能系統統一調度的角度，分析了未來分佈式儲能系統需關注的關鍵技術。
參考文獻
[1]國家能源局．關於促進儲能技術與產業發展的指導意見[EB/OL]．
[2]中關村儲能產業技術聯盟．2017儲能產業白皮書[EB/OL]．
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