北極星儲能網訊:當前，電力行業碳排放占全社會排放總量的37%，行業排行第一，而且由于社會消費電氣化的影響還可能提升。因此，要實現“雙碳”目標，必須構建新型電力系統，不斷提升新能源發電量占比。預計到2030年和2060年，我國新能源發電量占比將超過25%和60%，電力供給逐步實現零碳化。
高比例新能源滲透的電力系統可靠穩定性挑戰
新能源大規模并網對傳統發電站可發揮電量替代作用，但是由于其具有較強的間歇性、波動性和隨機性，高峰時段端置信容量有限，難以有效發揮頂峰作用，導致電力平衡困難，尤其在極端天氣條件下，新能源發電出力受限，設備耐受力脆弱，持續可靠供電面臨困難。
另一方面，大規模新能源并網導致電力系統高度電力電子化特征，對系統的安全穩定運行提出了新挑戰。近年來，國內外發生的多起新能源大規模并網相關的事故事件，比如英國“8?9”大停電事故、新疆哈密“7?1”次同步振蕩等，均表明了以新能源為主體的新型電力系統的安全穩定問題由傳統工頻段擴展到中高頻段，呈現寬頻振蕩等新特征，需要加強相關保障技術研究。
規模化儲能對新型電力系統的重要支撐作用
電力儲能可多時間尺度供電，響應快速，調節靈活，應用于電力系統發、輸、配、用各個環節，是解決大量新能源并網引起的電力平衡問題和系統穩定性風險的關鍵支撐技術。
電網側儲能通過提高電力與電量平衡的協同度，提升清潔能源消納能力、大電網安全穩定運行水平和電網投資運行效率，在電網調峰、調頻、緩解阻塞、電壓支撐與無功控制、故障緊急備用等方面發揮“四兩撥千斤”的作用。電源側儲能與電源有機結合，提升電源的電網響應特性和效率，緩解新能源的間歇性、隨機性和波動性對電網影響。而用戶側儲能則提高用電質量，降低配電網高峰容量需求，彌補分布式電源出力和新興負荷隨機性對電網的沖擊，帶動電網整體供電質量的提升。
隨著儲能技術的快速發展，在規模化儲能的支撐下，新能源并網存在的問題將得到解決，推動能源革命的實現。
大力推進儲能規模化應用
作為最長時間尺度的儲能種類，傳統抽水蓄能技術在國內應用成熟，是電網調節的重要工具。雖然裝機規模世界第一，但相對于日本裝機容量占8%和國內系統調節比合理需求值5%，我國抽水蓄能開發量偏低，僅有1.43%，而響應特性和調節性能更好的可變速抽水蓄能技術還被國外壟斷。新型儲能發展快速，被作為調峰、調頻、調壓的靈活性資源，尤其鋰電池得到廣泛應用，但存在壽命、安全和經濟性等方面的問題，規模化應用還需要從電網應用、安全運維、降本增效、市場機制等方面加強研究。因此建議從以下幾個方面加大力度，推動儲能技術研究與應用。
（一）加大傳統抽水蓄能的開發利用力度
在雙碳目標驅動下，應加大抽水蓄能的開發力度，提升抽水蓄能在電力系統中的占比，優化電源結構。在技術層面，充分發揮抽水蓄能容量大、調節能力強、安全可靠的特點，圍繞新能源并網需要，研究開發可變速抽水蓄能機組，提升機組的響應和調節特性；因地制宜，開發中小型抽水蓄能，推進常規水電改造抽水蓄能。
（二）加強新型儲能技術研究
堅持儲能技術多元化，面向電網調節需要，根據不同時間尺度需求，推進高安全、低成本、高可靠、長壽命的新型儲能本體技術研究；開展構網型儲能技術研究，實現高比例可再生能源主動支撐；開展儲能系統智能化運維技術研究，實現儲能系統可靠運行；開展規模化儲能系統集群智能協同控制及靈活儲能資源虛擬電廠聚合互動調控技術研究，實現儲能在電網中的規模化應用效應；突破儲能安全難題，實現儲能隱患故障狀態的診斷及火災預警、滅火及抑爆，保障儲能系統安全運行。
（三）發揮電力市場對儲能資源配置的作用
通過完善電力市場機制，發揮市場調節資源配置作用，推動儲能規模化應用。研究解決儲能參與電力市場的獨立身份問題，建立抽水蓄能、新型儲能、儲能聚合商參與中長期、現貨能量市場、輔助服務市場交易機制，設計靈活多樣的市場化需求側響應交易模式，完善調頻、調峰、備用等輔助服務市場品種。研究電源、電網、儲能之間利益分配機制，合理疏導儲能參與系統調節成本；推動建立健全峰谷電價、尖峰電價、可中斷負荷電價等需求側管理電價機制，促進用戶側儲能參與系統調節。
（四）規范管理，保障儲能有序發展
以技術標準為抓手，從儲能的基礎通用、規劃設計、施工驗收、運行維護、檢修試驗、安全及技術管理等多方面規范儲能行業發展；以規劃為導向，合理布局儲能工程建設，發揮儲能運行效益；以市場調節為優化，不斷完善電力市場，發揮市場正常調節作用，促進優勝劣汰，同時避免劣幣驅趕良幣的惡性競爭；以政府監督為保障，確保各項管理機制正常運作和持續改進，推動儲能的健康有序發展。
前景展望
在構建新型電力系統需求推動下，儲能技術將會更快速發展。南方電網公司擬在未來十五年新建成3500萬千瓦抽水蓄能，未來十年建成電池儲能4000萬千瓦。在此目標的推動下，南方電網電源結構將發生質的改變，為新能源的大規模建設和并網運行打下堅實基礎，支撐新型電力系統的建設，助力“雙碳”目標的實現。
（作者為調峰調頻公司技術中心主任、南方電網先進儲能技術聯合實驗室主任）
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本文標題：大力推進儲能規模化應用 保障儲能有序發展
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