風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性，儲(chǔ)能技術(shù)可通過控制儲(chǔ)能裝置充放電來(lái)平穩(wěn)風(fēng)電、光伏發(fā)電功率波動(dòng)，可在提高新能源消納比例、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行等方面發(fā)揮積極作用。

必不可少的儲(chǔ)能

風(fēng)能清潔可再生，儲(chǔ)量巨大。風(fēng)電作為應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最快的新能源發(fā)電技術(shù)，已成為許多國(guó)家推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容。風(fēng)電出力隨風(fēng)速和風(fēng)向的變化而變化，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)特性。

太陽(yáng)能發(fā)電主要包括太陽(yáng)能光發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電兩類。太陽(yáng)能光發(fā)電是利用太陽(yáng)能的重要方式，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電又是太陽(yáng)能光發(fā)電的主流。全球光伏發(fā)電已進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展新階段，太陽(yáng)能熱利用也正在形成多元化應(yīng)用格局。太陽(yáng)能將在全球范圍得到更廣泛的應(yīng)用。

截至2020年年底，我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)約5.3億千瓦，占總裝機(jī)容量的24%，其中，并網(wǎng)風(fēng)電比上年增長(zhǎng)34.7%，并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電比上年增長(zhǎng)24.1%。預(yù)計(jì)2030年風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到12億千瓦以上，規(guī)模超過煤電，成為第一大電源；到2060年前，新能源發(fā)電量占比有望超過50%，成為電量主體。

風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性，決定了新能源并網(wǎng)規(guī)模越大，協(xié)調(diào)平衡調(diào)節(jié)需求越大。研究表明，當(dāng)系統(tǒng)新能源電量占比達(dá)到10%時(shí)，系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求將隨新能源占比提高而陡增。為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要大量的調(diào)節(jié)和儲(chǔ)能電源。

儲(chǔ)能技術(shù)通過控制儲(chǔ)能裝置充放電來(lái)平穩(wěn)風(fēng)電、光伏發(fā)電功率波動(dòng)，增強(qiáng)隨機(jī)性電源的可控性，提高系統(tǒng)接納新能源的能力。

新能源+儲(chǔ)能的青海實(shí)踐

青海地處青藏高原東北部，風(fēng)光資源富集。其中，太陽(yáng)能資源可開發(fā)量35億千瓦，綜合開發(fā)條件居全國(guó)之首；風(fēng)能資源開發(fā)條件良好，可開發(fā)量7500萬(wàn)千瓦，居全國(guó)前十位。青海于2020年全面建成海西、海南兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地。截至目前，青海電網(wǎng)總裝機(jī)4050萬(wàn)千瓦，其中新能源裝機(jī)2464萬(wàn)千瓦，占比60.9%。今年1～6月，新能源發(fā)電量180億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量的38%。

青海自2017年連續(xù)開展全清潔能源供電實(shí)踐，今年7月，開展了“綠電7月在青海”系列活動(dòng)。活動(dòng)過程中新能源發(fā)電多項(xiàng)指標(biāo)創(chuàng)歷年“綠電”活動(dòng)之最。

一直以來(lái)，國(guó)網(wǎng)青海省電力公司在儲(chǔ)能安全高效運(yùn)行、市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)等方面開展深入研究。為了促進(jìn)青海省高比例新能源的消納，國(guó)網(wǎng)青海電力創(chuàng)新提出“共享儲(chǔ)能”，在傳統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)儲(chǔ)能之外，提出了一條儲(chǔ)能參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的全新路徑。共享儲(chǔ)能既可為電源、用戶提供服務(wù)，也可以靈活調(diào)整運(yùn)營(yíng)模式實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)儲(chǔ)能共享。目前，國(guó)網(wǎng)青海電力針對(duì)不同運(yùn)行場(chǎng)景，提出共享儲(chǔ)能市場(chǎng)化交易和電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)用兩大運(yùn)營(yíng)模式。

國(guó)網(wǎng)青海電力開展專題研究，不斷創(chuàng)新優(yōu)化儲(chǔ)能電站充放電模式，提升共享儲(chǔ)能資源利用效率。今年2月份，國(guó)網(wǎng)青海電力正式將共享儲(chǔ)能電站由此前實(shí)施的“固定晚高峰”充放電模式調(diào)整為“按斷面負(fù)載率”充放電模式。調(diào)整前，共享儲(chǔ)能電站通常只在午間光伏大發(fā)時(shí)段充電，在18時(shí)用電高峰開始放電，每日最多實(shí)現(xiàn)一次滿充滿放。應(yīng)用新充放電模式后，充放電模式由此前的每日“一充一放”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;多充多放”“淺充淺放”，大幅提升了儲(chǔ)能電站的利用率。

【專訪】

圍繞儲(chǔ)能支撐和提升新能源消納，《亮報(bào)》對(duì)國(guó)網(wǎng)青海省電力公司調(diào)度控制中心主任方保民進(jìn)行了專訪。

《亮報(bào)》：國(guó)家電網(wǎng)有限公司將積極推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，在此過程中，國(guó)網(wǎng)青海電力在儲(chǔ)能方面將如何發(fā)力？

方保民：儲(chǔ)能技術(shù)是能源革命核心技術(shù)和戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域。在最大限度開發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源的背景下，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)可突破傳統(tǒng)電力在時(shí)間與空間上的供需約束，具有精準(zhǔn)控制、快速響應(yīng)、靈活配置和四象限靈活調(diào)節(jié)功率等特點(diǎn)。目前，以青海省兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地建設(shè)為基礎(chǔ)，國(guó)網(wǎng)青海電力將推進(jìn)海西風(fēng)光儲(chǔ)一體化、海南風(fēng)光水儲(chǔ)一體化項(xiàng)目建設(shè)，儲(chǔ)能將在其中發(fā)揮重要作用，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

一是在儲(chǔ)能提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平方面。相關(guān)專題研究表明，為儲(chǔ)能定制與新能源相協(xié)調(diào)的控制策略，可提高電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定水平，并在滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行約束的前提下提升新能源裝機(jī)規(guī)模和上網(wǎng)電量。二是提高特高壓直流的外送能力方面。通過配置合理的儲(chǔ)能電站功率控制策略可對(duì)青豫直流近區(qū)新能源機(jī)組暫態(tài)過電壓起到抑制作用，儲(chǔ)能在直流近區(qū)的合理配備將提升青豫直流的外送能力。三是優(yōu)化電網(wǎng)投資結(jié)構(gòu)方面。尖峰負(fù)荷短而高，以滿足尖峰負(fù)荷需求為目標(biāo)進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)是不經(jīng)濟(jì)的。若考慮配置一定規(guī)模的電化學(xué)儲(chǔ)能電站，不僅可滿足負(fù)荷供電需求，而且與增加調(diào)峰電源和輸變電設(shè)備相比建設(shè)投資較少。四是創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面。青海鋰資源富集，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅可以帶動(dòng)鋰資源開發(fā)利用，推動(dòng)鋰電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，也能夠創(chuàng)新儲(chǔ)能應(yīng)用模式，基于儲(chǔ)能電站自身的共享特性，促成新能源企業(yè)、儲(chǔ)能電站和電網(wǎng)企業(yè)通過多邊交易實(shí)現(xiàn)多方共贏。

《亮報(bào)》：為更充分發(fā)揮共享儲(chǔ)能的作用，還需要在哪些方面重點(diǎn)開展工作？

方保民：從2019年6月18日試運(yùn)行至今，青海共享儲(chǔ)能輔助服務(wù)市場(chǎng)試點(diǎn)取得顯著成效。在此期間，共享儲(chǔ)能調(diào)峰輔助服務(wù)累計(jì)成交2509筆，充放電效率80.78％，年化利用小時(shí)數(shù)543小時(shí)；347座新能源電站參與共享儲(chǔ)能調(diào)峰輔助服務(wù)交易，累計(jì)增發(fā)電量6815萬(wàn)千瓦時(shí)。新能源發(fā)電企業(yè)、儲(chǔ)能企業(yè)實(shí)現(xiàn)了雙贏，越來(lái)越多的投資者計(jì)劃在青海布局儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。為了走好這條路，更加充分發(fā)揮共享儲(chǔ)能的作用，還需要做好以下三個(gè)方面的工作。一是維持政策穩(wěn)定。當(dāng)前，青海新能源裝機(jī)遠(yuǎn)大于儲(chǔ)能容量，共享儲(chǔ)能規(guī)模還有很大提升空間，但相當(dāng)一部分投資者擔(dān)心共享儲(chǔ)能政策變化影響儲(chǔ)能收益而持觀望態(tài)度。隨著后期配套支持政策的出臺(tái)，將有力推動(dòng)共享儲(chǔ)能輔助服務(wù)市場(chǎng)健康有序發(fā)展。二是開拓服務(wù)品種。青海共享儲(chǔ)能輔助服務(wù)市場(chǎng)還處于探索階段，目前僅設(shè)置了調(diào)峰輔助服務(wù)一個(gè)交易品種，儲(chǔ)能的快速精準(zhǔn)功率響應(yīng)能力、無(wú)功支撐等特性沒有得到充分發(fā)揮，繼續(xù)完善交易品種十分必要。三是健康有序發(fā)展。隨著國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和等利好政策的推出，未來(lái)儲(chǔ)能電站建設(shè)將迎來(lái)快速發(fā)展階段，為避免無(wú)序發(fā)展造成資源浪費(fèi)，建議按照“統(tǒng)一規(guī)劃、市場(chǎng)配置、共享共用”的原則加強(qiáng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)管理，推動(dòng)共享儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

  來(lái)源：國(guó)網(wǎng)青海電力、中電聯(lián)《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2021》等，許顯青對(duì)本文有貢獻(xiàn)