《電化學(xué)儲能電站選址和容量配置方法及流程》

ICS030.080

A16

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CASXXXX—2023

電化學(xué)儲能電站選址及容量配置

方法及流程

SiteSelectionAndCapacityAllocationMethodAnd

ProcessOfElectrochemicalEnergyStoragePowerStation

(征求意見稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會發(fā)布

T/CASXXX—201X

電化學(xué)儲能電站選址及容量配置方法及流程

1范圍

本文件規(guī)定了電化學(xué)儲能電站選址定容基本要求、工作流程、選址計(jì)算方法、定容計(jì)算方法等

內(nèi)容。

本文件適用于接入電壓等級為10kV以上電化學(xué)儲能電站選址及容量配置（主要適用于電網(wǎng)側(cè)

儲能）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T51048電化學(xué)儲能電站設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T36547電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

Q/GDW11628-2016-新能源消納能力計(jì)算導(dǎo)則

Q/GDW10769-2017-電化學(xué)儲能電站技術(shù)導(dǎo)則

Q/GDW11994-2019-電化學(xué)儲能規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則

Q/GDW12194-2021-電力系統(tǒng)配置儲能分析計(jì)算導(dǎo)則

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

電化學(xué)儲能電站Electrochemicalenergystoragepowerstation

以電化學(xué)電池為儲能載體，運(yùn)用于電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的概況。

3.2

能量時(shí)移Energytimeshift

指儲能系統(tǒng)在用電負(fù)荷低谷時(shí)段對電池充電，在用電負(fù)荷高峰時(shí)段將存儲的電量釋放。此外，

將可再生能源的棄風(fēng)棄光電量存儲后再移至其他時(shí)段進(jìn)行并網(wǎng)也是能量時(shí)移。

3.3

儲能系統(tǒng)額定容量Ratedcapacityofenergystoragesystem

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指儲能系統(tǒng)從設(shè)計(jì)允許的最大儲電能量持續(xù)放電至最小儲電能量，釋放的電能總量，一般以kWh、

MWh表示。

4總則

4.1電化學(xué)儲能電站選址宜選擇負(fù)荷峰谷差大、新能源消納困難、電壓穩(wěn)定問題敏感的區(qū)域。

4.2電化學(xué)儲能電站選址應(yīng)充分考慮對周邊工業(yè)及民用等設(shè)施的安全影響，高度重視儲能應(yīng)用的安

全風(fēng)險(xiǎn)。

4.3電化學(xué)儲能電站選址計(jì)算應(yīng)結(jié)合電力系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電源構(gòu)成及負(fù)荷特性，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)中

新能源規(guī)模占比。

4.4電化學(xué)儲能電站容量計(jì)算應(yīng)同時(shí)考慮系統(tǒng)可靠供電和新能源消納的實(shí)時(shí)電力平衡，選取多個(gè)典

型日計(jì)算新能源發(fā)電受阻和晚高峰負(fù)荷受限情況下儲能容量。

5選址定容基本要求

5.1選址基本要求

5.1.1系統(tǒng)方面選址要求：

a）電化學(xué)儲能電站選址應(yīng)進(jìn)行不同電壓等級分層、分區(qū)域電力電量平衡確定選址范圍。

b）為支撐電網(wǎng)，滿足調(diào)峰或消除設(shè)備重過載的需求，電化學(xué)儲能系統(tǒng)宜布置在功率波動(dòng)較大或

存在輸電阻塞、設(shè)備重過載的電網(wǎng)區(qū)域。

c）電化學(xué)儲能站選址應(yīng)考慮系統(tǒng)接入條件，以就近接入為原則進(jìn)行布局，有多個(gè)備選站址情況

的，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合對比優(yōu)化選擇。

d）電化學(xué)儲能電站選址應(yīng)結(jié)合電網(wǎng)近遠(yuǎn)期規(guī)劃，以及線路廊道需求確定。

5.1.2土建方面選址要求：

a）不同容量的儲能電站，應(yīng)選取合適用地面積，建議每kWh用地大于0.1平方米,含進(jìn)站公路

和站外護(hù)坡，具體應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況而定。

b）當(dāng)儲能電站項(xiàng)目分期建設(shè)時(shí)，站址應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，留有建設(shè)用地。

c）運(yùn)輸?shù)缆窏l件滿足大件運(yùn)輸條件，例如道路轉(zhuǎn)彎半徑等。

d）電化學(xué)儲能電站選址應(yīng)具備經(jīng)濟(jì)、便捷的交通運(yùn)輸條件。

e）儲能電站建設(shè)應(yīng)節(jié)約用地，盡量利用荒地、劣地、不占或少占耕地和經(jīng)濟(jì)效益高的土地，并

盡量減少土石方量。

f）站址選擇應(yīng)滿足以下防洪及防澇要求：

——大型電化學(xué)儲能電站站區(qū)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)高于頻率為1%的洪水水位或歷史最高內(nèi)澇水位；

——中、小型電化學(xué)儲能電站站區(qū)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)高于頻率為2%的洪水水位或歷史最高內(nèi)澇水

位；

——當(dāng)站區(qū)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高無法滿足上述要求時(shí)，應(yīng)另選站址，或區(qū)分不同的情況分別采取不同

防洪、防澇措施；

——沿江、河、湖、海等受風(fēng)浪影響的儲能電站，防洪設(shè)施標(biāo)高應(yīng)考慮頻率為2%的風(fēng)浪高和0.5m

的安全超高。

g）站址選擇應(yīng)避開下列地段和地區(qū)：

——生態(tài)紅線保護(hù)區(qū)；

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——礦產(chǎn)資源、歷史文物古跡保護(hù)區(qū)；

——重要的供水水源、水體保護(hù)區(qū)；

——有泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害的地段；

——地震斷層和設(shè)防烈度高于九度的地震區(qū)。

5.2定容基本要求

5.2.1電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)功率及容量配置應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，從電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、解決可再生能源

消納問題、提高供電可靠性、保障設(shè)備安全運(yùn)行等幾個(gè)場景進(jìn)行考慮，選定初期應(yīng)進(jìn)行多方位考量

分析，一次規(guī)劃終期容量，避免重復(fù)建設(shè)。

5.2.2電源側(cè)電化學(xué)儲能電站宜根據(jù)新能源現(xiàn)狀及規(guī)劃，優(yōu)先考慮在電源豐富的區(qū)縣，電源側(cè)儲能

比例宜按照新能源裝機(jī)容量的5%-20%配置，或經(jīng)過計(jì)算后確定。

6電化學(xué)儲能電站選址定容工作流程

6.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集

6.1.1現(xiàn)狀數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電源、負(fù)荷、已建電化學(xué)儲能電站以及其他類型儲能電站：

a）電網(wǎng)數(shù)據(jù)：包括現(xiàn)狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、線路變壓器參數(shù)、無功補(bǔ)償裝置等。

b）電源數(shù)據(jù)：包括風(fēng)力發(fā)電廠、光伏發(fā)電站、水力發(fā)電站、火力發(fā)電站電源裝機(jī)規(guī)模，布局情

況，出力特性，調(diào)峰調(diào)頻特性，發(fā)電量，年利用小時(shí)數(shù)，檢修停運(yùn)時(shí)間。

c）儲能電站數(shù)據(jù)：包括儲能電站類型，額定功率，并網(wǎng)點(diǎn)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。

d）負(fù)荷數(shù)據(jù)：最近3年相關(guān)地區(qū)負(fù)荷的8760數(shù)據(jù)。

e）聯(lián)絡(luò)線數(shù)據(jù)：聯(lián)絡(luò)線數(shù)據(jù)涉及跨省聯(lián)絡(luò)線和跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線相關(guān)參數(shù)，典型運(yùn)行方式的交換功率

上下限。

f）斷面限額數(shù)據(jù)：選取斷面阻塞線路，獲取限額數(shù)據(jù)。

6.1.2規(guī)劃數(shù)據(jù)：

a）所在地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃報(bào)告，負(fù)荷預(yù)測報(bào)告。

b）電源規(guī)劃情況，包括風(fēng)電、光伏、水電、火電、各種形式儲能電站規(guī)劃裝機(jī)規(guī)模，最大出力

等相關(guān)參數(shù)。

6.2初步分析

選取風(fēng)電和光伏較為集中的地區(qū)，系統(tǒng)穩(wěn)定性敏感地區(qū)，負(fù)荷集中度高的地區(qū)分區(qū)、分縣、分

不同電壓等級供區(qū)開展電力電量平衡和調(diào)峰平衡，并挑選峰谷差較大區(qū)域作為初步選址方案。

6.3理論計(jì)算

6.3.1依據(jù)第7章電化學(xué)儲能電站選址計(jì)算：

a）采用電化學(xué)儲能電站參與電源側(cè)的新能源消納評估方法，選出Φ,RB最優(yōu)的相關(guān)變電站。

b）采用電化學(xué)儲能電站參與電網(wǎng)側(cè)調(diào)度評估方法，選出Φ,DB最優(yōu)的相關(guān)變電站。

c）采用電化學(xué)儲能電站參與負(fù)荷側(cè)調(diào)峰評估方法，選出Φ,DG最優(yōu)的相關(guān)變電站。

d）綜合以上3種方法，采用加權(quán)的方法，最終選出綜合性能評估指標(biāo)ΦB最優(yōu)的變電站供區(qū)作

為儲能電站選址位置。

6.3.2依據(jù)第8章電化學(xué)儲能電站容量計(jì)算：

a）基于新能源發(fā)電受阻計(jì)算儲能容量C1tW)(、儲能平均功率PC1。

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b）基于負(fù)荷限電計(jì)算所需儲能容量C2tW)(、儲能平均功率PC2。

c）基于運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)容量C3tW)(。

d）綜合以上3種方法，選取最大容量CmaxtW)(，最大儲能平均功率PCmax作為最終儲能容量、儲

能功率。

6.4校核對比

將初步分析的儲能電站站址位置和容量與理論計(jì)算結(jié)論相互對比分析，確保電化學(xué)儲能電站站

址和容量選擇的正確性與合理性。

6.5實(shí)地選址

實(shí)地選址應(yīng)符合以下要求：

a）組織各專業(yè)人員在地形圖上初步選址，預(yù)留4到6個(gè)站址方案供實(shí)地查勘。

b）土建、變電和系統(tǒng)相關(guān)人員現(xiàn)場勘測，獲取相關(guān)站址地形地貌特征，選取地勢相對平坦的區(qū)

域作為儲能站站址。

c）調(diào)查站址土地性質(zhì)，包括生態(tài)紅線，壓覆礦查詢，以滿足站址用地需求。

d）調(diào)查站址周圍道路運(yùn)輸情況，以便滿足大件運(yùn)輸要求。

e）綜合實(shí)地勘察選址，理論計(jì)算，綜合經(jīng)濟(jì)對比，選出2到3個(gè)站址為備選站址。

6.6經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

6.6.1備選站址技術(shù)條件分析：

a）對儲能電站接入點(diǎn)，線路路徑長度，網(wǎng)絡(luò)損耗，短路電流等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析。

b）對備選站址現(xiàn)場條件，土石方開挖量，進(jìn)站道路等指標(biāo)對比分析。

6.6.2備選站址經(jīng)濟(jì)性分析

應(yīng)對備選站址進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評估，主推經(jīng)濟(jì)技術(shù)性最優(yōu)站址為最終站址。

7電化學(xué)儲能電站選址計(jì)算方法

7.1計(jì)算方法

通過分析儲能在不同落點(diǎn)與電源側(cè)，網(wǎng)架側(cè)及負(fù)荷側(cè)的相互關(guān)聯(lián)性來對儲能電站進(jìn)行評估，然

后根據(jù)電網(wǎng)需求對上述評估結(jié)果進(jìn)行加權(quán)，從而根據(jù)最終加權(quán)結(jié)果對儲能電站進(jìn)行初步選址，關(guān)聯(lián)

圖見圖1。

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電源側(cè)網(wǎng)架側(cè)負(fù)荷側(cè)

潮流調(diào)度

新能源消納調(diào)峰

儲能電站

圖1儲能電站與電源、網(wǎng)架、負(fù)荷關(guān)聯(lián)圖

7.2計(jì)算步驟

7.2.1計(jì)算儲能電站參與電源側(cè)的新能源消納評估指標(biāo)

,RB

采用儲能電站站址位置與新能源發(fā)電廠之間的網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)強(qiáng)度指標(biāo)Φ進(jìn)行評估，其中：

,?SLRRB

,RB=Φ

NR

式中，Φ,RB為儲能電站支撐新能源消納能力評估指標(biāo)，SR為新能源裝機(jī)容量，L,RB為儲能電

站落點(diǎn)與新能源電站間網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)強(qiáng)度，為接入新能源節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

NR

C,RB

L,RB=

Z,RB

式中，C,RB為儲能電站與新能源電站間聯(lián)絡(luò)線路最大可調(diào)節(jié)功率，Z,RB為儲能電站與新能源

電站間等效阻抗。

???PPPPPP

,RB=1max1maxllNlmaxNl

MCin,RB,...,,RB,...,,RB

f1flfNl

,RB

式中，NL為線路集合，f1為在電源側(cè)增發(fā)1p.u.功率及負(fù)荷側(cè)增加1p.u.功率消納，線路l

的潮流變化量，表示線路載流量，為線路潮流。

PlmaxPl

7.2.2計(jì)算儲能電站參與電網(wǎng)側(cè)調(diào)度評估指標(biāo)

采用儲能電站站址位置與負(fù)荷之間的網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)強(qiáng)度指標(biāo)Φ,DB進(jìn)行評估，其中：

,?PLDDB

,DB=Φ

ND

,DB

式中，Φ為儲能電池支撐電網(wǎng)側(cè)負(fù)荷調(diào)峰評估指標(biāo)，L,DB為儲能電站落點(diǎn)與負(fù)荷間網(wǎng)架聯(lián)

絡(luò)強(qiáng)度，D為系統(tǒng)負(fù)荷，為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

PND

C,DB

L,DB=

Z,DB

式中，C,DB為儲能電站與負(fù)荷間聯(lián)絡(luò)線路最大可調(diào)節(jié)功率，Z,DB為儲能電站與負(fù)荷間等效阻

抗。

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???PPPPPP

,DB=1max1maxllNlmaxNl

mCin,DB,...,,DB,...,,DB

f1flfNl

式中，,DB為在電源側(cè)增發(fā)功率及負(fù)荷側(cè)增加功率消納，線路的潮流變化量。

f11p.u.1p.u.l

7.2.3計(jì)算儲能電站參與負(fù)荷側(cè)調(diào)峰評估指標(biāo)

采用儲能電站支撐電網(wǎng)側(cè)潮流調(diào)度指標(biāo)Φ,DG進(jìn)行評估，其中：

?LS,DGG

,DG=Φ

.NNDG

式中，Φ,DG為儲能電站支撐電網(wǎng)側(cè)潮流調(diào)度評估指標(biāo)，SG為電源容量，L,DG為電源側(cè)到負(fù)

荷側(cè)間網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)強(qiáng)度，NG為電源節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

7.2.4計(jì)算綜合評估指標(biāo)

采用儲能電站選址綜合指標(biāo)ΦB進(jìn)行評估，其中：

,RB,DB,,DGDG

,RBBΦ,DBΦ,DGΦ?Φ0

=Φw,RB+w,DB+w,,DGDG

ΦΦΦ?Φ0

式中，Φ為不同落點(diǎn)評估結(jié)果Φ的平均值，W為權(quán)重。

結(jié)合不同變電站綜合指標(biāo)ΦB對比分析，選取綜合性能指標(biāo)ΦB值較大變電站供區(qū)作為選址劃

定區(qū)域。

8電化學(xué)儲能電站定容計(jì)算方法

儲能充放電功率和容量主要與新能源發(fā)電受阻，以及負(fù)荷限電相關(guān)。中午時(shí)刻光伏等新能源滿

發(fā)，此時(shí)新能源、常規(guī)電源出力大于用電負(fù)荷，因此儲能站處于充電階段，功率和容量應(yīng)能滿足剩

余新能源上網(wǎng)的功率和容量需求。

晚負(fù)荷高峰時(shí)段，用電負(fù)荷大于新能源與常規(guī)電源發(fā)電功率之和，此時(shí)儲能電站處于放電階段，

其功率和容量應(yīng)能滿足晚高峰負(fù)荷用電需求，其相關(guān)曲線如圖2所示：

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圖2區(qū)域典型日電源出力與負(fù)荷曲線

8.1基于新能源發(fā)電受阻的定容計(jì)算

對于新能源發(fā)電受阻所需的儲能功率和容量計(jì)算公式如下

ZNEGminL??+=ItPtPtPtPtP)()()()()(

t2

Z1=Z1tPtW)()(

∫t1

式中：ZtP)(為t時(shí)刻新能源受阻功率；NEtP)(為t時(shí)刻新能源發(fā)電功率；為常規(guī)電源

GmintP)(

調(diào)節(jié)功率下限；為t時(shí)刻用電負(fù)荷；為t時(shí)刻聯(lián)絡(luò)線功率；為t1至t2時(shí)刻的新

LtP)(ItP)(Z1tW)(

能源受阻容量。

而此時(shí)儲能功率和容量應(yīng)滿足如下公式：

C1≥Z1tWtW)()(

t2

C1)(=PtWC1

∫t1

式中：為新能源受阻時(shí)段t1-t2時(shí)間段計(jì)算儲能容量；為新能源受阻時(shí)段t1-t2時(shí)

C1tW)(PC1

間段計(jì)算儲能平均功率。

8.2基于負(fù)荷限電所需儲能容量計(jì)算

對于負(fù)荷限電所需儲能功率和容量計(jì)算公式如下

XLINE??+=GmaxtPtPtPtPtP)()()()()(

t2

Z2=Z2tPtW)()(

∫t1

式中：

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XtP)(為t時(shí)刻負(fù)荷限電功率；為常規(guī)電源調(diào)節(jié)功率上限；Z2tW)(為t3至t4時(shí)刻的

PGmaxt)(

負(fù)荷限電容量。

而此時(shí)儲能功率和容量應(yīng)滿足如下公式：