“當(dāng)新能源裝機(jī)的容量比例越來越高并達(dá)到一定的程度，會客觀影響整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。為即將到來的諸多挑戰(zhàn)做好提前準(zhǔn)備，是當(dāng)前面臨的一個非常嚴(yán)肅且重要的問題。”
“而儲能正是行業(yè)公認(rèn)能夠解決這一問題的關(guān)鍵技術(shù)。”
9月26日，在《能源》雜志主辦的2023風(fēng)光大基地創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用大會上，國家電網(wǎng)首席專家孫樹敏總結(jié)新型電力系統(tǒng)中儲能對于電網(wǎng)而言扮演著“三個角色”，并對電源側(cè)、輸電側(cè)、配電側(cè)、用戶側(cè)儲能應(yīng)用及發(fā)展做出研判。
“我判斷用戶側(cè)儲能將在未來獲得一個很大的發(fā)展，特別是在中東部地區(qū)，大量的分布式儲能加上分布式光伏將提供一個比較穩(wěn)定可靠的供電電源。”
孫樹敏表示，包括抽水蓄能、電化學(xué)儲能，也包括大量的分布式儲能，如果都能夠參與到電網(wǎng)的調(diào)頻中，整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性都會得到極大的提升。
以下為國網(wǎng)首席專家孫樹敏發(fā)言內(nèi)容整理：
為什么是儲能
新型電力系統(tǒng)，是實現(xiàn)新型能源系統(tǒng)的重要平臺。
大家知道，我國如今已是全世界最大的能源生產(chǎn)大國和能源消費大國。
2014年的時候，我國能源生產(chǎn)便首次超越美國，2019年發(fā)電量為美國、印度、俄羅斯和日本的總和。
無論是新能源發(fā)展速度還是裝機(jī)總量，中國都已經(jīng)做到了全世界第一。在強(qiáng)需求的推動下，我國的特高壓發(fā)展在全球也是首屈一指。
如此高速發(fā)展，客觀上給電網(wǎng)和電力系統(tǒng)提出了非常大的挑戰(zhàn)。
除了西北沙戈荒地區(qū)大規(guī)模的風(fēng)電、光伏以外，中東部地區(qū)的分布式光伏也是一個突出的焦點問題。
大量的新能源接入電網(wǎng)，大裝機(jī)、小電量、低抗擾的間歇性、波動性、隨機(jī)性，為新能源消納與新型電力系統(tǒng)建設(shè)帶來了很大的隱患。
隨著新能源裝機(jī)比例的增加，又逐漸由消納問題演變到發(fā)電裝機(jī)的穩(wěn)定性問題。高比例可再生資源和高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特性日益凸顯，這對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。
在最近中央深改委關(guān)于新型電力系統(tǒng)指導(dǎo)意見里面提到了“四個轉(zhuǎn)變”，其中最后一個轉(zhuǎn)變就是調(diào)控運行模式由“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲”多元智能互動轉(zhuǎn)變。
大家知道，電力系統(tǒng)的平衡就是電源和負(fù)荷之間的一個電力平衡和電量平衡。
電離平衡主要是頻率的平衡，如常規(guī)電源（火電、水電等）都是可以根據(jù)負(fù)荷來調(diào)控的?，F(xiàn)在加入了間歇性的新能源之后，新能源比例較小時，我們完全有能力適應(yīng)和響應(yīng)這種波動。
但當(dāng)新能源裝機(jī)的容量比例越來越高，達(dá)到一定的程度之后，會直接影響到整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。為即將到來的諸多挑戰(zhàn)做好提前準(zhǔn)備，是當(dāng)前面臨的一個非常嚴(yán)肅且重要的問題。
儲能是行業(yè)公認(rèn)能夠解決這一問題的關(guān)鍵技術(shù)。但是不同的行業(yè)專家對于儲能作用的理解又有所不同，儲能能不能解決調(diào)峰問題？能不能解決“三北地區(qū)”的消納問題？這實際上要從不同的角度來考慮。
如果要靠儲能解決風(fēng)光儲的問題，就需要非常大的量。大規(guī)模建設(shè)目前在電化學(xué)儲能領(lǐng)域仍然受到經(jīng)濟(jì)成本的嚴(yán)重制約，而靠抽水蓄能則要面臨極長的建設(shè)周期。
以山東為例，大基地建設(shè)，山東是重要的參與者。
一方面，在“三北地區(qū)”的大基地建設(shè)當(dāng)中，山東能源開發(fā)企業(yè)是一支重要的力量。
另一方面，隨著沙戈荒地區(qū)大規(guī)模的風(fēng)光開發(fā)，大量新能源難以在當(dāng)?shù)叵{，很大一部分要通過特高壓輸送到中東部地區(qū)，山東就是外電入涌的重點省份。
如何去消化這么大數(shù)量級的新能源？儲能就是一個非常重要的技術(shù)路線。
山東新能源裝機(jī)發(fā)展速度非常之快，但抽水蓄能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到需求的數(shù)量，電化學(xué)儲能反而得到迅速發(fā)展，讓山東一躍成為新型儲能大省。
而對于電網(wǎng)而言，我們傾向于將儲能理解為“三個角色”。
角色與應(yīng)用
儲能都有哪些角色呢？
第一個，儲能需要承擔(dān)電力保供的作用。
電力保供要尤其關(guān)注調(diào)頻的問題，隨著新能源電力系統(tǒng)峰谷差增大，相應(yīng)負(fù)荷變化速率也顯著增加。
新能源配建的10%-20%儲能，很大程度上都是解決新能源一次調(diào)頻向下調(diào)容易、向上調(diào)難的問題，儲能可以起到很好的作用。
第二個，儲能可以發(fā)揮緊急功率支撐的作用。
我國電源與負(fù)荷逆向分布的特點決定了大容量、遠(yuǎn)距離電力輸送長期存在的局面，需要儲能等靈活調(diào)節(jié)資源提升特高壓交直流電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行能力。
第三個，儲能本身是一個電力電子裝置，可以具有很快的調(diào)節(jié)速度，可以對電壓控制起到一個非常大的作用。目前我們儲能應(yīng)用最多的，還是在調(diào)峰領(lǐng)域。
應(yīng)該說，儲能的應(yīng)用在電源側(cè)、輸電側(cè)、配電側(cè)、用戶側(cè)都得到了非常重要的發(fā)展。
其中，我判斷用戶側(cè)儲能將在未來獲得一個很大的發(fā)展。特別是在中東部地區(qū)，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一種新的商業(yè)模式，大量的分布式儲能加上分布式光伏將提供一個比較穩(wěn)定可靠的供電電源。
一方面，解決了分布式光伏的消納問題；另一方面，也可以為用戶提供一個高質(zhì)量的供電。
未來分布式光伏和分布式儲能通過能源聚合和虛擬電廠進(jìn)入交易之后，用戶開發(fā)投入的積極性也會越來越高，應(yīng)用的場景也會越來越多。
在電源側(cè)，儲能能夠有效提高調(diào)頻能力，特別是參與火電機(jī)組的AGC調(diào)節(jié)，提高火電機(jī)組的功率動態(tài)響應(yīng)能力及運行經(jīng)濟(jì)性；參與新能源場站的功率調(diào)節(jié)，提升新能源場站的功率可調(diào)控性及電網(wǎng)友好性。
在輸電側(cè)，國網(wǎng)公司積極布局了大量的科研項目，大基地項目中也有使用。主要解決的就是調(diào)峰、調(diào)壓、調(diào)頻等電力系統(tǒng)核心的調(diào)節(jié)能力；在配電側(cè)，解決配電網(wǎng)電壓波動等電能質(zhì)量問題、供電薄弱地區(qū)以及重要用電負(fù)荷供電可靠性問題等，儲能都有非常廣闊的應(yīng)用場景。
儲能參與電網(wǎng)調(diào)頻方面，有兩個特殊意義。
一方面，儲能可以增加系統(tǒng)的慣性，減少整個系統(tǒng)的頻率擾動；另一方面，儲能快速的頻率響應(yīng)和一次調(diào)頻，可以使得我們的新能源場站具有和傳統(tǒng)火電機(jī)組一樣的調(diào)頻能力，有功調(diào)節(jié)可上可下。
再有，當(dāng)儲能量達(dá)到一定的程度以后，它在解決某些時間段的調(diào)峰問題中，會是一個非常好的選擇。
在受端電網(wǎng)的頻率支撐方面，以山東省為例。山東是全國最大的受端電網(wǎng)，將近三分之一的電量要來自于外電涌入。
大批量的特高壓電力進(jìn)入山東以后，對保障山東的電力平衡起到了非常大的作用，但要如何和山東本地的火電、新能源相協(xié)同，這是個很大的問題。
大的事故、大的氣象過程都有可能造成電壓的擾動，直接導(dǎo)致特高壓的直流電閉鎖，進(jìn)而將問題從受端延伸到送端，在送端造成脫鉤等問題。
電力系統(tǒng)是一個緊密聯(lián)系的系統(tǒng)，為解決受端電網(wǎng)的頻率支撐，過去我們一般采用快速切負(fù)荷。
然而“快速切”不如“快速加”，加的這部分就主要靠儲能，包括抽水蓄能、電化學(xué)儲能，也包括大量的分布式儲能，如果都能夠參與到電網(wǎng)的調(diào)頻中，整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性都會得到極大的提升。
儲能不僅僅解決系統(tǒng)的消納問題，其重要性還在于保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性，儲能在提高“三道防線”的方面也有著非常關(guān)鍵的作用。
故障發(fā)生前參與第一道防線可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)潮流優(yōu)化與低頻振蕩抑制等；
故障發(fā)生時通過納入安穩(wěn)系統(tǒng)參與第二道防線能夠在送端代替切機(jī)措施，在受端代替切負(fù)荷措施；
故障發(fā)生后參與第三道防線通過頻率及電壓響應(yīng)控制及輔助黑啟動等加速電網(wǎng)的恢復(fù)。
最后，儲能本身也有很多的類型。有些儲能充放電時間比較短，但是頻率和壽命可以比較高。
而持續(xù)放電時間大于4小時的長周期儲能，能夠在當(dāng)前夏秋季電力盈余、春冬季電力長期短缺的調(diào)峰背景下，在更長的時間尺度上解決電離平衡的尺度問題。
分析各類長周期儲能技術(shù)，氫儲能適合季節(jié)性調(diào)峰、提高新能源基地送出等長周期調(diào)節(jié)場景，是實現(xiàn)大規(guī)模、長周期、跨季節(jié)儲能的關(guān)鍵技術(shù)，在未來解決新能源消納的問題當(dāng)中，還會發(fā)揮更為重要的作用。
原標(biāo)題：用戶側(cè)儲能或?qū)@大發(fā)展
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