储能系统如何降低输电和配电基础设施的投资支出？

人们对能源的需求持续增长，虽然当今的发电量与电力需求一直保持同步发展，但在电力基础设施的技术改进方面已经有些落后。

将电网基础设施引入现代标准并不是一项简单的任务。随着大多数电网数十年的运营和应用，逐渐地不能满足用户的电力需求，输电系统运营商（TSO）和配电系统运营商（DSO）为此面临一个成本高昂的决定：是扩展和升级现有的电力系统，还是寻找一种更具成本效益的新的解决方案？

实现储能系统的智能部署，可以使输电系统和配电系统（T＆D）升级和投资推迟，甚至完全不需要新建输电系统和配电系统的基础设施。以下是输电系统运营商（TSO）和配电系统运营商（DSO）希望通过储能部署降低其投资支出的一些方法：

1．提高电力基础设施的使用寿命

减少投资支出的有效方法是消除用户对电力更多的需求。峰值负载运行会造成电网基础设施的热应变，从而缩短其使用寿命，而在高温季节与电力高峰需求相吻合的地区，这个问题将会更加复杂化。

而如果输配电系统部署储能系统，可在电力峰值需求时段提供储存的电力，可以进行调峰，降低系统的整体负荷，使得输电系统和配电系统（T＆D）在需要维护或更换前持续更长时间。

2．输电瓶颈和拥塞缓解

间歇性可再生能源发电比例的增加导致了电力供过于求的问题。而当电网的电力达到峰值时，其输电线路可能无法传输所产生的全部电力。由于可再生能源的可变性，传统的解决方案是浪费一些峰值功率或基于峰值负载建立输电线路。

在输电线两端部署电池储能系统提供了一种替代解决方案。这是法国国家电网运营商RTE公司的RINGO项目的关键组成部分。供电侧的电池储存多余的电力，以便在输电需求较少时传输电能，而需求侧的电池则储存任何超过要求的电力，根据RTE公司的估计，采用储能系统，不需要新建输电线路就可以多传输30％的电能。

3．提高分布式能源（DER）的集成度

大规模可再生能源发电并不是输电系统运营商（TSO）和配电系统运营商（DSO）面临的唯一挑战。小型可再生能源（如住宅用太阳能）的快速和日益普及，也改变了输电和配电的自上而下的特性。

当今电网的分散和多向性意味着传统供电的方法不足。因此，这迫使配电系统运营商（DSO）在过度浪费电能或产能过剩之间作出选择。

储能单元与智能电网运行，允许数十、数百甚至数千个分布式配电设备一起工作，而不需要额外的配电基础设施。小规模的综合资源甚至可以作为虚拟发电厂运营，提供电网辅助服务，而无需建设新一代的电力资产。这些虚拟发电厂已经在澳大利亚、德国和英国推出。

为偏远社区提供电能

确保向偏远社区提供可靠的电力供应一直是困扰配电系统运营商（DSO）的难题。由于距离远、地形复杂、恶劣天气条件，这些都会使电力基础设施投资和建设变得更加昂贵，并且维护困难，以及停电频繁。单独存储电能或与太阳能发电相结合，可以提供经济高效的替代方案。

楠塔基特是美国马萨诸塞州的一个孤岛，该岛的电力容量不足，因而采用储能系统。由于该岛的人口数量在夏季将激增5倍，因此70兆瓦的电网容量才能满足50兆瓦的高峰电力需求。然而，电力运营商预计在十年内将需要构建其第三条输电电缆。而采用电池储能系统既可以不再构建新的输电电缆，也可以在现有电缆损坏的情况下提供充足的备份电源。