目前根據(jù)國家能源局下發(fā)的《關(guān)于2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電項目建設(shè)有關(guān)事項的通知》，多個省份陸續(xù)發(fā)布了2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電建設(shè)方案和申報要求，與往年不同，河南、內(nèi)蒙、遼寧、湖南等省份均提出了優(yōu)先支持配置儲能的新能源發(fā)電項目。2017年，青海省發(fā)改委曾發(fā)文要求列入規(guī)劃的風(fēng)電項目配置10%比例儲能設(shè)施，該政策發(fā)布后引起較大爭議，執(zhí)行未達預(yù)期。隨著我國新能源發(fā)展邁上新臺階，電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)運行、電價水平均發(fā)生了深刻變化，新能源發(fā)電配置儲能將面臨新的環(huán)境。


目前根據(jù)國家能源局下發(fā)的《關(guān)于2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電項目建設(shè)有關(guān)事項的通知》，多個省份陸續(xù)發(fā)布了2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電建設(shè)方案和申報要求，與往年不同，河南、內(nèi)蒙、遼寧、湖南等省份均提出了優(yōu)先支持配置儲能的新能源發(fā)電項目。當(dāng)前，我國新能源發(fā)電即將迎來平價上網(wǎng)，以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲能成本逐年下降，電力市場化改革持續(xù)推進，多種因素交織在一起，新能源場站配置儲能面臨新的環(huán)境，需要重新認識新能源配置儲能問題。

1、新能源配置儲能的驅(qū)動因素

“十四五”新能源發(fā)展面臨的消納矛盾更加突出，為提高新能源發(fā)電利用率，降低棄電損失，提高新能源涉網(wǎng)性能，多個省份對儲能寄予厚望。

新能源發(fā)電裝機規(guī)模持續(xù)提升，系統(tǒng)調(diào)峰資源日趨緊張。截止到2019年底，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)有21個省份新能源發(fā)電成為第一、二大電源。為實現(xiàn)2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費比重15%和20%的目標，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，保持風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模持續(xù)較快增長是“十四五”規(guī)劃的重要目標和任務(wù)。為適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型和促進地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，各省發(fā)展新能源的意愿依然強烈，“十四五”期間，我國新能源發(fā)電預(yù)計仍將保持“十三五”時期快速發(fā)展態(tài)勢。電力平衡難度加大，電力系統(tǒng)調(diào)峰能力不足已不是個別省份、局部地區(qū)的現(xiàn)象，棄電已成為經(jīng)濟性問題。

高比例新能源并網(wǎng)，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來全新挑戰(zhàn)。高比例新能源并網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量下降，當(dāng)系統(tǒng)大額功率缺失和頻率波動時，極易導(dǎo)致新能源機組大規(guī)模脫網(wǎng)，引發(fā)連鎖故障。高比例新能源并網(wǎng)除頻率、電壓耐受問題，還存在寬頻帶的次同步振蕩問題，危及火電機組及主網(wǎng)安全，該類問題在新疆、甘肅等陸上風(fēng)電富集地區(qū)更為顯著。根據(jù)最新發(fā)布的《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》（GB38755-2019），電源均應(yīng)具備一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、調(diào)峰能力的需要。一些省份依據(jù)導(dǎo)則對新能源場站提出一次調(diào)頻改造的要求，配置儲能成為新能源場站滿足涉網(wǎng)性能要求的解決方案之一。

2、新能源配置儲能的原則

光伏發(fā)電配置儲能的效益要優(yōu)于風(fēng)電配置儲能。受容量配置規(guī)模限制，連續(xù)無風(fēng)或大風(fēng)天氣可能限制儲能作用的發(fā)揮。一般電化學(xué)儲能滿功率連續(xù)充放電時間在1~4小時之間，可有效應(yīng)對新能源日內(nèi)波動，但若出現(xiàn)長時間無風(fēng)或大風(fēng)等極端天氣，儲能利用效率可能受到較大限制。通過對西北電網(wǎng)新能源歷史出力特性統(tǒng)計分析得出，單一省份極端無風(fēng)天氣最大持續(xù)時間達6天，頻次最高達3次/年，若聯(lián)網(wǎng)規(guī)模縮小至單個風(fēng)力發(fā)電場，極端無風(fēng)或持續(xù)大風(fēng)天氣可持續(xù)數(shù)周。風(fēng)電大發(fā)時通常在晚上或夜間，此時負荷較低，與風(fēng)電消納匹配性較差，同時“三北”地區(qū)供暖季還存在“以熱定電”的另一重矛盾，火電機組調(diào)峰能力受限，因此儲能需要配置更大的容量。與風(fēng)電相比，光伏發(fā)電出力的規(guī)律性更，儲能可實現(xiàn)定期充放，利用率相對較高；同時光伏發(fā)電輸出功率較高的時候也是用電高峰的白天，與負荷匹配度較好，只需要配置較小容量的儲能。

新能源匯集區(qū)配置儲能要優(yōu)于各個新能源場站配置儲能。一方面，新能源匯集區(qū)配置儲能所需的容量要顯著小于各新能源場站單獨配置儲能所需容量之和。從統(tǒng)計規(guī)律上看，風(fēng)光具有互補特性，各新能源場站出力的隨機性通過相互疊加能夠達到此消彼長的作用，一定程度上降低了峰谷差。另一方面，新能源匯集區(qū)配置儲能的經(jīng)濟效益要顯著好于新能源場站單獨配置儲能。新能源匯集區(qū)配置儲能可實現(xiàn)系統(tǒng)級調(diào)峰，各個新能源場站均可共享，大大提高了儲能設(shè)施利用率，同時，由于配置在升壓站外，不存在新能源補貼等計量方面的問題，交易和結(jié)算邊界清晰。

按新能源裝機容量比例配置儲能的一刀切做法有待商榷。從目前政策來看，部分省份提出按新能源發(fā)電項目的裝機容量比例配置儲能，配置比例在5%~20%之間。由于各地新能源發(fā)展規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，調(diào)峰資源缺口程度有所不同，在新能源場站無差異化地配置儲能有可能降低設(shè)備利用效率，增加項目總體成本，需要根據(jù)新能源場站配置儲能的功能定位，合理配置，并非越大越好。