北極星儲能網(wǎng)訊:當(dāng)前，電力行業(yè)碳排放占全社會排放總量的37%，行業(yè)排行第一，而且由于社會消費電氣化的影響還可能提升。因此，要實現(xiàn)“雙碳”目標，必須構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，不斷提升新能源發(fā)電量占比。預(yù)計到2030年和2060年，我國新能源發(fā)電量占比將超過25%和60%，電力供給逐步實現(xiàn)零碳化。
高比例新能源滲透的電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定性挑戰(zhàn)
新能源大規(guī)模并網(wǎng)對傳統(tǒng)發(fā)電站可發(fā)揮電量替代作用，但是由于其具有較強的間歇性、波動性和隨機性，高峰時段端置信容量有限，難以有效發(fā)揮頂峰作用，導(dǎo)致電力平衡困難，尤其在極端天氣條件下，新能源發(fā)電出力受限，設(shè)備耐受力脆弱，持續(xù)可靠供電面臨困難。
另一方面，大規(guī)模新能源并網(wǎng)導(dǎo)致電力系統(tǒng)高度電力電子化特征，對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提出了新挑戰(zhàn)。近年來，國內(nèi)外發(fā)生的多起新能源大規(guī)模并網(wǎng)相關(guān)的事故事件，比如英國“8?9”大停電事故、新疆哈密“7?1”次同步振蕩等，均表明了以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題由傳統(tǒng)工頻段擴展到中高頻段，呈現(xiàn)寬頻振蕩等新特征，需要加強相關(guān)保障技術(shù)研究。
規(guī)模化儲能對新型電力系統(tǒng)的重要支撐作用
電力儲能可多時間尺度供電，響應(yīng)快速，調(diào)節(jié)靈活，應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)，是解決大量新能源并網(wǎng)引起的電力平衡問題和系統(tǒng)穩(wěn)定性風(fēng)險的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
電網(wǎng)側(cè)儲能通過提高電力與電量平衡的協(xié)同度，提升清潔能源消納能力、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平和電網(wǎng)投資運行效率，在電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、緩解阻塞、電壓支撐與無功控制、故障緊急備用等方面發(fā)揮“四兩撥千斤”的作用。電源側(cè)儲能與電源有機結(jié)合，提升電源的電網(wǎng)響應(yīng)特性和效率，緩解新能源的間歇性、隨機性和波動性對電網(wǎng)影響。而用戶側(cè)儲能則提高用電質(zhì)量，降低配電網(wǎng)高峰容量需求，彌補分布式電源出力和新興負荷隨機性對電網(wǎng)的沖擊，帶動電網(wǎng)整體供電質(zhì)量的提升。
隨著儲能技術(shù)的快速發(fā)展，在規(guī)模化儲能的支撐下，新能源并網(wǎng)存在的問題將得到解決，推動能源革命的實現(xiàn)。
大力推進儲能規(guī)模化應(yīng)用
作為最長時間尺度的儲能種類，傳統(tǒng)抽水蓄能技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用成熟，是電網(wǎng)調(diào)節(jié)的重要工具。雖然裝機規(guī)模世界第一，但相對于日本裝機容量占8%和國內(nèi)系統(tǒng)調(diào)節(jié)比合理需求值5%，我國抽水蓄能開發(fā)量偏低，僅有1.43%，而響應(yīng)特性和調(diào)節(jié)性能更好的可變速抽水蓄能技術(shù)還被國外壟斷。新型儲能發(fā)展快速，被作為調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓的靈活性資源，尤其鋰電池得到廣泛應(yīng)用，但存在壽命、安全和經(jīng)濟性等方面的問題，規(guī)模化應(yīng)用還需要從電網(wǎng)應(yīng)用、安全運維、降本增效、市場機制等方面加強研究。因此建議從以下幾個方面加大力度，推動儲能技術(shù)研究與應(yīng)用。
（一）加大傳統(tǒng)抽水蓄能的開發(fā)利用力度
在雙碳目標驅(qū)動下，應(yīng)加大抽水蓄能的開發(fā)力度，提升抽水蓄能在電力系統(tǒng)中的占比，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)。在技術(shù)層面，充分發(fā)揮抽水蓄能容量大、調(diào)節(jié)能力強、安全可靠的特點，圍繞新能源并網(wǎng)需要，研究開發(fā)可變速抽水蓄能機組，提升機組的響應(yīng)和調(diào)節(jié)特性；因地制宜，開發(fā)中小型抽水蓄能，推進常規(guī)水電改造抽水蓄能。
（二）加強新型儲能技術(shù)研究
堅持儲能技術(shù)多元化，面向電網(wǎng)調(diào)節(jié)需要，根據(jù)不同時間尺度需求，推進高安全、低成本、高可靠、長壽命的新型儲能本體技術(shù)研究；開展構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)研究，實現(xiàn)高比例可再生能源主動支撐；開展儲能系統(tǒng)智能化運維技術(shù)研究，實現(xiàn)儲能系統(tǒng)可靠運行；開展規(guī)模化儲能系統(tǒng)集群智能協(xié)同控制及靈活儲能資源虛擬電廠聚合互動調(diào)控技術(shù)研究，實現(xiàn)儲能在電網(wǎng)中的規(guī)模化應(yīng)用效應(yīng)；突破儲能安全難題，實現(xiàn)儲能隱患故障狀態(tài)的診斷及火災(zāi)預(yù)警、滅火及抑爆，保障儲能系統(tǒng)安全運行。
（三）發(fā)揮電力市場對儲能資源配置的作用
通過完善電力市場機制，發(fā)揮市場調(diào)節(jié)資源配置作用，推動儲能規(guī)模化應(yīng)用。研究解決儲能參與電力市場的獨立身份問題，建立抽水蓄能、新型儲能、儲能聚合商參與中長期、現(xiàn)貨能量市場、輔助服務(wù)市場交易機制，設(shè)計靈活多樣的市場化需求側(cè)響應(yīng)交易模式，完善調(diào)頻、調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)市場品種。研究電源、電網(wǎng)、儲能之間利益分配機制，合理疏導(dǎo)儲能參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)成本；推動建立健全峰谷電價、尖峰電價、可中斷負荷電價等需求側(cè)管理電價機制，促進用戶側(cè)儲能參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
（四）規(guī)范管理，保障儲能有序發(fā)展
以技術(shù)標準為抓手，從儲能的基礎(chǔ)通用、規(guī)劃設(shè)計、施工驗收、運行維護、檢修試驗、安全及技術(shù)管理等多方面規(guī)范儲能行業(yè)發(fā)展；以規(guī)劃為導(dǎo)向，合理布局儲能工程建設(shè)，發(fā)揮儲能運行效益；以市場調(diào)節(jié)為優(yōu)化，不斷完善電力市場，發(fā)揮市場正常調(diào)節(jié)作用，促進優(yōu)勝劣汰，同時避免劣幣驅(qū)趕良幣的惡性競爭；以政府監(jiān)督為保障，確保各項管理機制正常運作和持續(xù)改進，推動儲能的健康有序發(fā)展。
前景展望
在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求推動下，儲能技術(shù)將會更快速發(fā)展。南方電網(wǎng)公司擬在未來十五年新建成3500萬千瓦抽水蓄能，未來十年建成電池儲能4000萬千瓦。在此目標的推動下，南方電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)將發(fā)生質(zhì)的改變，為新能源的大規(guī)模建設(shè)和并網(wǎng)運行打下堅實基礎(chǔ)，支撐新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。
（作者為調(diào)峰調(diào)頻公司技術(shù)中心主任、南方電網(wǎng)先進儲能技術(shù)聯(lián)合實驗室主任）
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本文標題：大力推進儲能規(guī)模化應(yīng)用 保障儲能有序發(fā)展
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