城市地区的地理条件限制及优化措施

在目前的储能技术条件下，具备大容量储能的主要有抽水蓄能、压缩空气储能和蓄电池储能。但根据上海的地理条件和地区经济状况分析，前两种储能方式不适用于上海地区，只有蓄电池储能装置具有很强的地理适应性，可以广泛应用于城市电网中。

1）城市地区一般来说山脉和天然储气井稀少，不具备抽水蓄能和压缩空气储能的地理条件。抽水储能电站投入运行时必须配备上、下游两个水库（上、下池），负荷低谷时段抽水储能设备工作在电动机状态，将下游水库的水抽到上游水库保存，负荷高峰时抽水储能设备工作于发电机的状态，利用存储在上游水库中的水发电。按上水库有无天然径流汇入分为纯抽水、混合抽水和调水式抽水蓄能电站，建站地点力求水头高、发电库容大、渗漏小、压力输水管道短、距离负荷中心近。上海属于平原地区，不存在较大的山脉，基本上不存在海拔高度差较大的上下游水库，不具备建设抽水蓄能站的地理条件。采取在上海周边地区具有合适条件的地方建设抽水蓄能电站，可以起到储能的作用效果，但是需要通过长距离的高压输电在电源侧对电网中的负荷进行调节，改善电网运行，一方面增加了输配电设施的成本，同时不具有蓄电池储能在负荷侧就地快速调节负荷的特点。

压缩空气储能电站（Compressed Air Energy Storage，CAES）是一种燃气轮机发电厂，主要利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，并将其储藏在典型压力为7.5MPa的高压密封设施内，在用电高峰释放出来驱动燃气轮机发电。在燃气轮机发电过程中，燃料的2/3用于空气压缩，其燃料消耗可以减少1/3，所消耗的燃气要比常规燃气轮机少40%，同时可以降低投资费用、减少排放。CAES建设投资和发电成本均低于抽水蓄能电站，但其能量密度低，并受岩层等地形条件的限制。地下储气站多采用报废矿井、沉降在海底的储气罐、山洞、过期油气井和新建储气井等多种模式，但这些条件上海地区均不具备。(www.xing528.com)

而蓄电池储能站的建设就像变电站一样，可以建于电网中不存在输电阻塞的任何节点，而没有地理方面的特殊要求，可以布置于变电站中，可以结合在电动汽车充电站中，可以安装在用户侧配电房中，还可以应用于风电场中，具有很大的灵活性和地理适应性。

2）城市地区用地日趋紧张，适宜建设蓄电池储能站。比如上海地区，人口密度大，商业用地和居住用地都很紧张，可谓是“寸土寸金”，扩建电厂和变电站用地都很难落实，而且人们的环保要求越来越高，大多数居民都抵制其周边地区电力设施的建设。地区电网峰荷越来越大，使得所需配电站分布的密度也越来越大，而这些配电站设备的利用率却逐年下降，经济性降低。而蓄电池储能站可以采用多层立体式设计，大大节省用地，就地调节负荷，减少配电容量扩建，同时能够提高电网设备利用率。