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本文依據(jù)山東電力科學(xué)研究院首席專家孫樹(shù)敏在“第十屆中國(guó)國(guó)際光儲(chǔ)充大會(huì)”的演講《高比例分布式光伏與分布式儲(chǔ)能的配置及協(xié)同運(yùn)行》整理而成。

作為新能源裝機(jī)大省，山東省已經(jīng)成為新能源裝機(jī)規(guī)模最大的省級(jí)電網(wǎng)。根據(jù)山東省能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2023年6月，山東省新能源可再生能源裝機(jī)達(dá)到8382萬(wàn)千瓦，是2020年底的1.7倍，占電力總裝機(jī)的41.8%。其中，光伏裝機(jī)達(dá)到4946萬(wàn)千瓦，占比59.01%，穩(wěn)居全國(guó)首位；風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2421萬(wàn)千瓦，占比28.88%，風(fēng)光新增裝機(jī)占全網(wǎng)總新增裝機(jī)的88%，已成為裝機(jī)增量主體。到“十四五”末，山東新能源裝機(jī)規(guī)模規(guī)劃達(dá)9300萬(wàn)千瓦以上。

同時(shí)，山東省的分布式光伏也發(fā)展迅速，在全國(guó)1億千瓦的分布式光伏裝機(jī)中占比超21%，居全國(guó)首位。近三年，山東分布式光伏每年增速保持在30%以上，截至目前，山東省分布式光伏總裝機(jī)容量3556.1萬(wàn)干瓦，累計(jì)接入數(shù)量105.8萬(wàn)戶，5個(gè)縣的分布式光伏滲透率超100%。

但山東省分布式光伏的高速發(fā)展，也造成了很多問(wèn)題：

部分分布式光伏無(wú)法直接參與電網(wǎng)負(fù)荷計(jì)算，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃、電力平衡等造成影響；

分布式光伏不配置儲(chǔ)能，不參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，對(duì)配建儲(chǔ)能的集中式風(fēng)光、煤電等其他參與靈活性的調(diào)節(jié)電源不公平；

分布式光伏盲目并網(wǎng)且不合理規(guī)劃導(dǎo)致用電負(fù)荷小、供電能力弱的地區(qū)電網(wǎng)嚴(yán)重過(guò)載；

由于光伏逆變器不主動(dòng)參與并網(wǎng)點(diǎn)的電壓調(diào)節(jié)，當(dāng)分布式光伏的有功出力超過(guò)用戶負(fù)荷一定值時(shí)，將造成用戶過(guò)電壓。

因此，儲(chǔ)能的配置必不可少。具備靈活性調(diào)節(jié)作用的儲(chǔ)能將為電網(wǎng)提供強(qiáng)大的穩(wěn)定及支撐作用。截至2023年7月，山東省已建成并網(wǎng)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目82個(gè)、規(guī)模283萬(wàn)千瓦，2023年底，在華電萊城等項(xiàng)目建成后，裝機(jī)將達(dá)到300萬(wàn)千瓦左右。

同時(shí)，分布式光伏也將通過(guò)配備儲(chǔ)能自行解決以上問(wèn)題，山東棗莊在2021年11月率先提出了分布式光伏配備儲(chǔ)能的要求，隨后多市跟進(jìn)，整縣推進(jìn)+分布式儲(chǔ)能成為山東分布式光伏的典型發(fā)展方式。

但是，據(jù)儲(chǔ)能與市場(chǎng)了解，由于分布式光伏+儲(chǔ)能整體的投資成本過(guò)高，同時(shí)收益模式較為單一，目前僅靠峰谷價(jià)差獲利，投資收益無(wú)法保障，故此推進(jìn)較為不理想。

獨(dú)立儲(chǔ)能主要參與的電力市場(chǎng)，如現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)等，分布式儲(chǔ)能均無(wú)法參與。針對(duì)于此，國(guó)網(wǎng)山東已經(jīng)開(kāi)始考慮研究分布式光伏及儲(chǔ)能參與的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略，提高分布式光儲(chǔ)的收益。下面將從分布式儲(chǔ)能的應(yīng)用、政策支持、項(xiàng)目應(yīng)用及建議等方面詳細(xì)展開(kāi)。

分布式儲(chǔ)能的應(yīng)用

分布式儲(chǔ)能，區(qū)別于集中式儲(chǔ)能，主要應(yīng)用于分布式光伏，是促進(jìn)分布式光伏就地消納、保障配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要手段。但具體應(yīng)用模式不僅限于單體的分布式光伏，分布式本身?yè)碛芯薮蟮撵`活性，可以多種形式組合應(yīng)用，提升綜合利用效率。

其應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

用戶側(cè)儲(chǔ)能：光儲(chǔ)自發(fā)自用，余量上網(wǎng)

在用戶側(cè)能將分布式光伏發(fā)出的電力進(jìn)行存儲(chǔ)自發(fā)自用，余量上網(wǎng)。當(dāng)分布式能源不能滿足自發(fā)自用時(shí)，用戶可以從電網(wǎng)取電，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)谷電的存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的電量自用降低用電成本或者在負(fù)荷峰值時(shí)將電能上網(wǎng)賺取電價(jià)差額。

冷熱電聯(lián)儲(chǔ)：提升綜合能源系統(tǒng)能源綜合利用效率

通過(guò)構(gòu)建冷/熱/電聯(lián)合儲(chǔ)能系統(tǒng)，打通電能與熱能聯(lián)絡(luò)通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷、熱、電等多種能源形式的互補(bǔ)開(kāi)發(fā)和綜合利用，提升系統(tǒng)綜合利用效率。

參與系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)壓：提供區(qū)域負(fù)荷供電電能質(zhì)量

通過(guò)采用虛擬同步發(fā)電技術(shù)主動(dòng)參與區(qū)域配電網(wǎng)的電壓、頻率調(diào)節(jié)補(bǔ)償分布式能源發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的間歇性和隨機(jī)波動(dòng)性，提高區(qū)域負(fù)荷供電電能質(zhì)量。

提升區(qū)域重要負(fù)荷的供電可靠性

利用儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)作用，可以在外部外部電網(wǎng)故障時(shí)為區(qū)域重要電網(wǎng)提供電壓、頻率支撐，配合分布式光伏、分布式風(fēng)電的協(xié)同運(yùn)行，為區(qū)域負(fù)荷用戶提供持續(xù)、可靠、清潔的電力供給，顯著提升區(qū)域負(fù)荷的供電可靠性。

提升配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能力

利用儲(chǔ)能系統(tǒng)移峰填谷的作用，可以解決配電臺(tái)區(qū)變壓精、線路時(shí)段性或季節(jié)性重載或者過(guò)載的問(wèn)題，在保障用戶負(fù)荷持續(xù)、可靠供電的同時(shí)，可以有效提升配電設(shè)備、配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能力

分布式儲(chǔ)能的政策支持

山東是全國(guó)首個(gè)提出分布式光伏配儲(chǔ)的省份，目前棗莊、濟(jì)南平陰縣、膠州均提出明確要求，分布式光伏需要配置儲(chǔ)能。

2021年11月，山東棗莊在《棗莊市分布式光伏開(kāi)發(fā)建設(shè)規(guī)范》明確提出，新建分布式光伏要“按照裝機(jī)容量的15%-30%、時(shí)長(zhǎng)2-4小時(shí)配置儲(chǔ)能設(shè)施，或者租賃同等容量的共享儲(chǔ)能設(shè)施”。

2022年5月，濟(jì)南市平陰縣發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)分布式光伏項(xiàng)目備案、建設(shè)及并網(wǎng)管理的意見(jiàn)》，要求新建分布式光伏儲(chǔ)能配置比例不低于裝機(jī)容量的15%。

2022年8月，山東省膠州市發(fā)布《膠州市整市分布式光伏開(kāi)發(fā)工作指導(dǎo)意見(jiàn)》，要求新建分布式光伏儲(chǔ)能配置比例為裝機(jī)容量的15%。

2022年8月，山東省印發(fā)《風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)保障實(shí)施辦法(試行)》征求意見(jiàn)稿指出，整縣分布式光伏項(xiàng)目根據(jù)各具（市、區(qū)）規(guī)劃要求積極配置儲(chǔ)能設(shè)施，保障并網(wǎng)。

山東棗莊之后，多個(gè)地區(qū)也發(fā)布政策，鼓勵(lì)/支持/引導(dǎo)/要求分布式光伏配置儲(chǔ)能。

從當(dāng)前各地的政策來(lái)看，分布式光伏配置儲(chǔ)能或?qū)⒅饾u成為廣泛趨勢(shì)，尤其是在分布式光伏裝機(jī)占總光伏市場(chǎng)裝機(jī)一半之后，其在發(fā)電側(cè)起到的影響越來(lái)越大。

但同時(shí)我們也看到分布式光伏由于本身開(kāi)發(fā)成本較高，配儲(chǔ)推進(jìn)難度大。多數(shù)省份即使提到配置分布式儲(chǔ)能也僅僅在“鼓勵(lì)”階段。隨著儲(chǔ)能成本的降低，光伏進(jìn)一步的降本增效，以及分布式儲(chǔ)能可以與輔助服務(wù)市場(chǎng)、電力現(xiàn)貨市場(chǎng)獲取明確收益后或許才會(huì)大邁步前進(jìn)。相信山東省會(huì)首先為全國(guó)做出示范性成績(jī)。

典型項(xiàng)目介紹

對(duì)應(yīng)于應(yīng)用場(chǎng)景，山東電網(wǎng)已開(kāi)展多個(gè)示范工程。

智能微電網(wǎng)群協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究及工程示范

工程涵蓋5.3MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)、1.1MW光伏、381MVA柴油發(fā)電機(jī)、10kV/3MWA柔性直流配電系統(tǒng)。

共設(shè)計(jì)交直流互聯(lián)11種組網(wǎng)運(yùn)行模式，通過(guò)微電網(wǎng)群協(xié)同調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在不同模式之間的平滑切按以及子微網(wǎng)之間的功率互濟(jì)支撐通過(guò)柔性直流互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)在各海島廣域分散的分布式光伏與儲(chǔ)能/柴油機(jī)協(xié)同互補(bǔ)開(kāi)發(fā)，全面提升海島配電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力、可再生能源消納能力和可靠供電水平。

青島中德生態(tài)園多能互補(bǔ)綜合能源示范工程

工程涵蓋1.75MW儲(chǔ)能虛擬同步機(jī)系統(tǒng)、7x7kW交流充電樁、400kW天然氣冷熱電聯(lián)供、3x60kW直流充電樁、1.2MW分布式光伏、地源/空氣源熱泵系統(tǒng)、蓄冷、蓄熱系統(tǒng)。

項(xiàng)目打通了冷熱電等異質(zhì)能源系統(tǒng)間的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)分布式光伏與天然氣、地?zé)崮?、空氣能等多類型分布式能源的協(xié)同調(diào)控滿足重要負(fù)荷對(duì)多種能源形式的高效、高可靠供給需求，提升能源綜合利用效率。

對(duì)于分布式光伏的下一步發(fā)展和改革方向，孫樹(shù)敏提出研究主能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等多級(jí)市場(chǎng)下考慮分布式光伏及儲(chǔ)能參與的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略，在未來(lái)電力市場(chǎng)發(fā)展形態(tài)下，建立分布式光儲(chǔ)聚合體在多種市場(chǎng)下資源優(yōu)化分配和競(jìng)價(jià)等交易行為及其成本回收機(jī)制。 

原標(biāo)題：分布式儲(chǔ)能以獨(dú)立儲(chǔ)能身份參與現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)還有多遠(yuǎn)