储能技术习题答案9.docx

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1、第9章习题答案9-1在储能投资方案评价和选择中，只要方案的内部收益率大于基准贴现率，方案就是可取的，这个结论对吗？为什么？解：不对。在一般情况下，各种方法具有一致的结论，但当项目方案的计算期不同或项目方案原始投资规模不同时.，分别使用净现值法、内部收益率法和净现值率法，其结论可能会不一致。因此在应用评价方法对方案进行比选时，不仅要注意保持各个方案的可比性，而且要注意选用恰当的评价依据。9-2某储能项目的计算期为10年，经计算其内部收益率恰好等于基准收益率，问该方案的净现值和动态回收期各为多少？为什么？解：结合公式（9-13）和公式（9-14）：NPV(i0)=2nn-CO）t（li0）t=-C

2、O）t（PFo）i=0i=0712（C/-CO）t（PF,IRR,t）=0i=0可得净现值N（M）=0,动态回收期为10年9-3简述储能在电力系统各环节的应用情况。答：在发电侧，储能主要有两种应用情景：一是与火电联合运行，二是与可再生能源联合运行。将储能与火力发电联合运行，作用如下：1）提高火电机组的灵活性不足的短板，“火储”作为整体参与调峰、调频服务；2）避免火电机组的频繁启停，减少机组损耗并降低其维护成本；3）增加系统在高峰时刻的供电能力，延缓新建电厂甚至避免新建电厂。储能与可再生能源联合运行，作用如下：1）使原本难以控制的可再生能源发电出力可控，进而提高可再生能源的消纳率；2）作为整体参

3、与调峰、调频等辅助服务，获取额外收益；3）可减少可再生能源场站所需备用容量，并节省并网通道建设投入。在电网侧配置储能，作用如下：1）在动态逆变器等外部设备的辅助下，可以调整线路的无功功率，实现动态补偿；2）储能可以双向调节系统的功率，提高系统的调峰、调频能力；3）可以优化系统潮流，降低调度周期内的电网损耗；4）在故障情况下，储能可以提供无功电压支撑，并作为事故后备电源，全面提高电网的可靠性。在负荷侧配置储能，作用如下：1）可以利用储能的“低储高发”性能降低整体用电成本；2）可以减小用户用电功率的最高值，进而降低容量费用；3）安装了储能的用户，在发生停电故障期间，仍可利用储能进行电力供应，提高供

4、电可靠性；4）可以在短期故障的情况下保持电能质量，减少电压波动、频率波动、功率因数、谐波以及秒级到分钟级的负荷扰动等对电能质量的影响。9-4火储联合调频系统中，储能是如何辅助火电机组进行调频的？可以获得哪些方面的效益?解：储能系统具有响应速度快、控制精度高、运行效率高的特点。通过充放电控制，可以削减电力系统的有功功率不平衡或区域控制偏差，从而参与一次调频和二次调频。获得的收益主要是调频补助收益。9-5储能与新能源联合运行可以发挥哪些方面的作用？如何发挥这些作用？答：由于可再生能源具有较强的间歇性、波动性和随机性，其并网消纳困难，并可能引发一系列安全、稳定问题。通过储能与可再生能源联合运行，可以

5、使原本难以控制的可再生能源发电出力可控，进而提高可再生能源的消纳率。此外，储能与可再生能源联合运行时，也可以作为整体参与调峰、调频等辅助服务，获取额外收益。同时，在可再生能源侧装设储能系统后，由于其可控性增强，还可减少可再生能源场站所需备用容量，并节省并网通道建设投入。9-6结合对储能技术的认识，简要分析电源侧储能、电网侧储能和用户侧储能的市场应用前景。答：在发电侧方面，储能的投运可以提高机组的运行灵活性、调度经济性、参与调峰调频等辅助服务，己得到了广泛的应用，全球有近2()个国家在建或投运了超过两百项兆瓦级储能调频项目。然而其缺陷在于：1)储能项目布点位置不合理、容量配置过大；2)辅助服务购

6、买和付费机制尚未完善，联合调频项目经济性不佳等。未来需要在电源侧储能的容量优化配比、健全辅助服务相关机制等方面进行优化，保障储能项目高效、经济运行。在电网侧方面，大功率储能能够为电网提供频率调节、电压控制、振荡阻尼、电压穿越等服务。在能源互联网框架下，储能成为构建智能电网的关键部件。然而，电网侧储能才刚刚起步，容量占比较低。此外，储能接入势必导致大量电力电子元件并入电网，引起母线电压波动和畸变，造成谐波污染，增加次/超同步振荡发生概率。如何与电网的友好深入融合、实现多能协同是电网侧储能的重要发展方向。在用户侧方面，储能发挥的作用主要包括：峰谷套利、需量电费管理、需求侧管理、提高分布式光伏自用率

7、、参与调峰调频辅助服务等。用户侧储能的应用价值居“源网荷”三侧之首。然而，目前用户侧储能存在的问题是：成本昂贵、利用率低、投资回收期长。基于共享经济模式，开发一种多用户多储能系统的共享模式，实现储能系统的协同优化及管理，是用户侧储能市场化发展的方向。9-7简述动力电池梯次利用的步骤。答：退役电池梯次利用主要包括以下步骤：(1)回收：废旧退役动力电池回收。(2)拆解：无损拆解回收的退役电池组，获得单体电池。(3)筛选、检测：实验检测单体电池的外特性，从中筛选出满足外特性技术指标的可用的单体电池。(4)成组：对筛选出的单体电池配对，重组成电池组。(5)集成：系统集成、运维等。9-8简述动力电池梯次

8、利用的检测流程以及每个流程中的检测指标。答：退役电池的检测流程主要包括电池初检、关键电性能全检及分组抽样性能测试这3步。(1)电池性状初检：对所有退役汽车电池进行全检，目视电池外观，用电压表测试电池电压、用内阻测试仪检测电池内阻，淘汰部件不完整、外壳严重变形、漏液、外观不良、内阻过高、胀气、低(零)电压等电池。(2)关键电性能全检：检测所有梯次利用电池的容量、能量、内阻与自放电性能。综合考虑下游应用的性能需求、成本投入和收益情况，有针对性地为上述指标设定分类阈值，淘汰容量过低、内阻过高、自放电率过高的电池，从而保证梯次利用的经济性，再基于一定的一致性判据对电池进行分组。(3)电池分组抽检：对各

9、分组电池进行抽样，由于采用抽检，所以可以利用稍复杂的技术手段。淘汰循环寿命低、工况适应性差、安全试验不合格及内特性检验中具有明显安全隐患的各电池分组。9-9某一储能项目初始投资为80()万元，在第一年年末现金流入为2()()万元，第二年年末现金流入为300万元，第3、4年年末现金流入均为400万元。请计算该储能项目的净现值、内部收益率和动态投资回收期(10%)o解：现金流量表：9-10若建立一个9MW4.5MWh的磷酸铁锂电池储能电站辅助火电厂调频，初始投资成本约为2500万元，电网向火电厂调频提供补偿为5元/MW,典型日AGC指令统计见表9-18,调频性能指标见表9-19。忽略运行过程中产生

10、的其他成本且仅考虑电源侧储能电池的调频效益，试求：(1)首年储能系统调频带来的收益有多大；(2)若从第二年开始每年的调频效益下降2%,试求投资该储能系统的动态回收期。表9-18加入储能系统后典型HAGC指令统计典型日夏季冬季春秋季日调频里程/MW13321320927持续天数/天9575150表9-19加入储能系统后调频性能指标典型日调节速率(k)调节速率(Jt2)调节速率(依)综合调频性能指标平均值(K)夏季4.01-4.620.911.000.89-1.002.45-2.81冬季4.10-4.640.93-1.000.91-1.002.51-2.82春秋季4.17-4.520.94-1.0

11、00.92-1.002.55-2.76解：(1)调频收益夏季的调频收益:1q料山=(1332X95X5X2.45)/10000a155.()1万元=(13329552.81)10000177.79万元冬季的调频收益：/,冬13207552.51)/1()000124.25万元4冬季mx二(13207552.82)/10000b139.59万元春秋季的调频收益：/,春秋季niiu=(927l5052.55)10000al77.29万元/,4.=6-l+=5.74(年)412.699-11在某光伏电站配置额定功率为12.30MW,额定容量为5.06MWh的磷酸铁锂储能系统。该储能系统，参数见表9-

12、20。配置储能系统后，年弃光量由接入前的88.7999MWh降低到25.9648MWh,系统的年调峰调频收益为90.55万元。假设储能系统的寿命为20年，试求配置储能所产生的成本（仅考虑初始投资成本及运行维护成本）与收益，并计算投资该储能项目的净现值。表9-5电池储能系统参数参数取值h300元MWhkF500元MWkp500万元MWkq600万元MWhkpa4.4万元MWhEp1.35万元MWhQtn14.4645MWhSspQ0.14MWhI0.03解：(1)储能项目的全寿命周期成本：1)初始投资成本：C1=510612.30+61065.06=9.18601072)运行维护成本：C2=50012.30+30014.4645(P/43%,20)=1.56061057t总成本：Ct0ta=C1C2=9.2016X107tE(2)储能项目的全寿命周期收益：1)促进可再生能源消纳的经济收益：1=13500(88.7999-25.9648)(PA,3%,20)=1.2620107t2)调峰调频收益：I2=905500(P/43%,20)=1.34721O7TC3)降低备用容量收益：3=440003650.38(P/43%,20)=9