电池储能系统技术特点分析

电池储能系统中的储能本体单元通过电化学反应完成电能的存储与释放过程，这一过程中不涉及物理系统的机械运动。与之相对的，传统发电机组调整输出功率时，旋转部件由于加减速度会施加相应的机械向心力于发电机组的旋转机械主轴上。同时，机组主轴由于机械强度的限制会导致发电机组的输出功率变化速率不能高于一定的阈值。因此，电池储能系统的输出功率具备在短时间实现大幅度、快速调整的技术可能。

如图5-3所示，电池储能系统的运行受到了较为有限的能量容量限制。现有的电池储能系统单系统还无法达到百兆瓦级的运行功率和1天级别的持续运行时间能力。有限的能量容量导致了电池储能系统无法对现有电力系统的能量平衡运行方式产生变革性的影响。同时，电池储能系统与现有使用化石燃料的大型发电机在数学模型上存在着巨大的差异。考虑到化石燃料相比电池储能系统巨大的能量密度，传统基于化石燃料的大型发电机组在一天到数天的时间尺度上一般不会受到可用燃料数量的运行约束。但电池储能系统受限于有限的能量容量，一般连续运行时间最长能够达到数个小时的时间尺度。因此，电池储能系统的运行相比传统化石燃料发电机组增加了可用能量限制这一全新的运行维度。目前电池储能系统的主要应用领域是在现有的电力系统运行框架下进一步提升系统的运行性能。

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图5-3　主流能量存储技术能量及功率容量

因此需要针对电池储能系统有限的能量容量，充分发挥其输出功率能够快速调节的技术优势，开发相应的电池储能系统控制策略配合现有大型传统火电机组，提升电力系统的频率控制质量。