山東是我國分布式裝機大省，其分布式光伏累計裝機量已多年位居第一，與此同時配電網(wǎng)壓力也導致山東分布式光伏可開發(fā)容量告急。2023年12月15日山東省能源局發(fā)布的公告稱，山東省內136個縣（市、區(qū)）中，2024年有53個地區(qū)的低壓配網(wǎng)接網(wǎng)預警等級為“受限”，43個地區(qū)為“一般”，僅40個地區(qū)的低壓配網(wǎng)接網(wǎng)情況被評為“良好”。這意味著到2024年一半以上地區(qū)的分布式光伏發(fā)展都會因低壓配網(wǎng)限制而受影響，臺區(qū)儲能作為有效解決方案，可解決分布式光伏消納難題，已在山東多地得到推廣。

一.山東分布式光伏裝機量

山東是人口大省，也是用能大省，煤電裝機常居高位，傳統(tǒng)能源消耗占比高是山東能源結構的突出矛盾，因此多年來大力發(fā)展清潔能源是山東的首要任務，尤其在雙碳目標發(fā)布以來，山東省光伏裝機量呈爆發(fā)式增長，連年位居全國第一。據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，2014年山東省累計裝機容量僅60萬千瓦；到2017年全省光伏累計裝機容量達到1052萬千瓦；2020年突破兩千萬千瓦，達到2274萬千瓦；截至到2023年底，光伏累計裝機已經(jīng)超56GW。自此，山東省光伏累計裝機量一直穩(wěn)居全國第一。

近年來，山東省集中式與分布式光伏裝機新增此消彼長，2017年施行分布式光伏整縣推進計劃，分布式發(fā)電新增裝機容量首次超過集中式，隨后一直保持領先地位。2019年以來，山東省新增光伏裝機中，分布式裝機占比均在80%以上。高比例分布式光伏接入電網(wǎng)導致山東消納問題頻出，在分布式光伏亟待消納的背景下，通過在配電網(wǎng)臺區(qū)部署新型儲能，可有效提高分布式新能源，尤其是偏遠地區(qū)快速推進的光伏發(fā)電的消納能力。

圖1 山東省光伏累計裝機量（萬千瓦）

數(shù)據(jù)來源：EESA

大量戶用光伏接入電網(wǎng)導致低壓臺區(qū)棄光、功率倒送、電壓限越和三相不平衡等一系列問題日益突出。此外，山東整縣推進項目集往往在一些比較偏遠的地方，例如山區(qū)、林區(qū)村落等。這些地區(qū)地方供電半徑長，末端電能質量較差、電壓低，所以出于末端電壓改善需求更大。根據(jù)2023年12月15日山東省能源局發(fā)布的公告，山東省內136個縣（市、區(qū)）中，2024年有53個地區(qū)的低壓配網(wǎng)接網(wǎng)預警等級為“受限”，43個地區(qū)為“一般”，僅40個地區(qū)的低壓配網(wǎng)接網(wǎng)情況被評為“良好”。這意味著到2024年37個縣將不再接入新的分布式光伏項目，而其他53個縣（市、區(qū)）的分布式光伏發(fā)展也會因低壓配網(wǎng)的限制而受影響。臺區(qū)儲能通過智能調節(jié)電網(wǎng)的電壓和頻率，可顯著提升供電質量、解決末端電壓較低的問題，優(yōu)化電網(wǎng)的整體性能和可靠性，有效緩解分布式光伏并網(wǎng)帶來的電網(wǎng)壓力。

二.山東臺區(qū)儲能發(fā)展政策環(huán)境

國家層面，目前我國電網(wǎng)功能替代性儲能處于探索起步階段，相關政策管理機制尚不成熟，但《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》、《關于新形勢下配電網(wǎng)高質量發(fā)展的指導意見》等文件已明確支持電網(wǎng)功能替代性儲能發(fā)展。地方政府層面，山東省政府及其他市縣也已出臺分布式光伏消納相關政策，分布式光伏就地消納已經(jīng)大勢所趨。其中，山東省《關于推進分布式光伏高質量發(fā)展的通知》明確了臺區(qū)儲能的需求及作用。文件指出，鼓勵光伏投資企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)在消納困難變電站 (臺區(qū)）配建儲能設施，開發(fā)建設分布式儲能，提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力，促進分布式光伏就近就地消納。濟南平陰、山東膠州等地區(qū)也出臺了分布式光伏發(fā)展指導意見，促進分布式光伏通過配儲集中匯流形式就地消納，避免向電網(wǎng)反送電。

三.山東臺區(qū)儲能裝機預測

根據(jù)國網(wǎng)山東電力、各市區(qū)、縣電力公司數(shù)據(jù)及EESA專家訪談數(shù)據(jù)，目前（截至2024年3月）山東省內低壓臺區(qū)保有數(shù)量約為46萬個，按照1%的臺區(qū)儲能滲透率計算，目前存量市場分布式臺區(qū)儲能需求量約為4600臺，考慮到后期云儲聚合的容量要求，單個臺區(qū)儲能裝機量為100kW/200kWh，現(xiàn)階段山東省臺區(qū)儲能存量市場容量為461MW/921MWh。目前山東約投運臺區(qū)儲能示范項目6個，備案階段項目1個，存量市場空間巨大。

2014年-2018年山東省臺區(qū)數(shù)量復合增長率為29.6%，主要考慮鄉(xiāng)村振興背景下農網(wǎng)改造帶來的臺區(qū)數(shù)量規(guī)?；鲩L；2018-2024復合增長率為8.4%，主要考慮2018年后山東分布式光伏爆發(fā)式增長帶來的臺區(qū)數(shù)量同步提升。臺區(qū)儲能作為現(xiàn)階段電網(wǎng)最佳解決方案，隨著其在配電網(wǎng)中發(fā)揮的作用越來越大，未來電網(wǎng)增設臺區(qū)的速度將會減慢，預計2024-2030年間臺區(qū)數(shù)量復合增長率在5%左右，拉動臺區(qū)儲能滲透率及裝機量同步上漲。

圖2 山東省臺區(qū)儲能裝機量預測（2024-2030E）

數(shù)據(jù)來源：EESA數(shù)據(jù)庫

四.山東臺區(qū)儲能發(fā)展?jié)摿^(qū)域

山東省是我國分布式光伏裝機量最高的地區(qū)，多地區(qū)分布式光伏開發(fā)已達到閾值，因此臺區(qū)儲能推進較其他省份更快。省內發(fā)展?jié)摿Φ貐^(qū)主要考慮以下幾種情況：1.新能源發(fā)展迅速地區(qū)；2.分布式光伏接網(wǎng)預警區(qū)域；3.云儲能項目建設試點區(qū)域。

典型區(qū)域如濟南市商河縣懷仁鎮(zhèn)：2023年，濟南市全市可再生能源發(fā)電裝機容量達到403.7萬千瓦，增幅為33.8%，全市可再生能源發(fā)電裝機占比為34.4%，增長4.6%，全市可再生能源發(fā)電量突破67.98億千瓦時，增幅為27.7%，可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量比重17.2%。其中，濟南市商河縣懷仁鎮(zhèn)是分布式光伏發(fā)展的典型代表：商河縣懷仁鎮(zhèn)是濟南市首個整建制光伏小鎮(zhèn)，懷仁鎮(zhèn)以新能源應用為主導，光伏、地熱、風力等清潔能源匯集逐步將小鎮(zhèn)的資源優(yōu)勢轉變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。受益于當?shù)匦履茉串a(chǎn)業(yè)的各類稅收優(yōu)惠，其光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速。目前懷仁鎮(zhèn)光伏電站現(xiàn)已遍布56個村、上萬戶群眾，累計可增加村集體收入9800余萬元。高比例的光伏發(fā)電導致其消納問題嚴重、接網(wǎng)受限，未來臺區(qū)儲能建設需求極大。