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

必不可少的儲能

風(fēng)能清潔可再生，儲量巨大。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。

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

截至2020年年底，我國風(fēng)電、太陽能發(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34.7%，并網(wǎng)太陽能發(fā)電比上年增長24.1%。預(yù)計2030年風(fēng)電和太陽能發(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、太陽能等新能源具有隨機(jī)性、波動性，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，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)定運行，需要大量的調(diào)節(jié)和儲能電源。

儲能技術(shù)通過控制儲能裝置充放電來平穩(wěn)風(fēng)電、光伏發(fā)電功率波動，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+儲能的青海實踐

青海地處青藏高原東北部，風(fēng)光資源富集。其中，太陽能資源可開發(fā)量35億千瓦，綜合開發(fā)條件居全國之首；風(fēng)能資源開發(fā)條件良好，可開發(fā)量7500萬千瓦，居全國前十位。青海于2020年全面建成海西、海南兩個千萬千瓦級新能源基地。截至目前，青海電網(wǎng)總裝機(jī)4050萬千瓦，其中新能源裝機(jī)2464萬千瓦，占比60.9%。今年1～6月，新能源發(fā)電量180億千瓦時，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踐，今年7月，開展了“綠電7月在青海”系列活動。活動過程中新能源發(fā)電多項指標(biāo)創(chuàng)歷年“綠電”活動之最。

一直以來，國網(wǎng)青海省電力公司在儲能安全高效運行、市場化運營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，國網(wǎng)青海電力創(chuàng)新提出“共享儲能”，在傳統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)儲能之外，提出了一條儲能參與輔助服務(wù)市場的全新路徑。共享儲能既可為電源、用戶提供服務(wù)，也可以靈活調(diào)整運營模式實現(xiàn)全網(wǎng)儲能共享。目前，國網(wǎng)青海電力針對不同運行場景，提出共享儲能市場化交易和電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)用兩大運營模式。

國網(wǎng)青海電力開展專題研究，不斷創(chuàng)新優(yōu)化儲能電站充放電模式，提升共享儲能資源利用效率。今年2月份，國網(wǎng)青海電力正式將共享儲能電站由此前實施的“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，共享儲能電站通常只在午間光伏大發(fā)時段充電，在18時用電高峰開始放電，每日最多實現(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”，大幅提升了儲能電站的利用率。

【專訪】

圍繞儲能支撐和提升新能源消納，《亮報》對國網(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》：國家電網(wǎng)有限公司將積極推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，在此過程中，國網(wǎng)青海電力在儲能方面將如何發(fā)力？

方保民：儲能技術(shù)是能源革命核心技術(shù)和戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域。在最大限度開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能等新能源的背景下，大規(guī)模儲能系統(tǒng)可突破傳統(tǒng)電力在時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。目前，以青海省兩個千萬千瓦級新能源基地建設(shè)為基礎(chǔ)，國網(wǎng)青海電力將推進(jìn)海西風(fēng)光儲一體化、海南風(fēng)光水儲一體化項目建設(shè)，儲能將在其中發(fā)揮重要作用，主要體現(xiàn)在以下四個方面：

一是在儲能提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平方面。相關(guān)專題研究表明，為儲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。通過配置合理的儲能電站功率控制策略可對青豫直流近區(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，儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅可以帶動鋰資源開發(fā)利用，推動鋰電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，也能夠創(chuàng)新儲能應(yīng)用模式，基于儲能電站自身的共享特性，促成新能源企業(yè)、儲能電站和電網(wǎng)企業(yè)通過多邊交易實現(xiàn)多方共贏。

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

方保民：從2019年6月18日試運行至今，青海共享儲能輔助服務(wù)市場試點取得顯著成效。在此期間，共享儲能調(diào)峰輔助服務(wù)累計成交2509筆，充放電效率80.78％，年化利用小時數(shù)543小時；347座新能源電站參與共享儲能調(diào)峰輔助服務(wù)交易，累計增發(fā)電量6815萬千瓦時。新能源發(fā)電企業(yè)、儲能企業(yè)實現(xiàn)了雙贏，越來越多的投資者計劃在青海布局儲能產(chǎn)業(yè)。為了走好這條路，更加充分發(fā)揮共享儲能的作用，還需要做好以下三個方面的工作。一是維持政策穩(wěn)定。當(dāng)前，青海新能源裝機(jī)遠(yuǎn)大于儲能容量，共享儲能規(guī)模還有很大提升空間，但相當(dāng)一部分投資者擔(dān)心共享儲能政策變化影響儲能收益而持觀望態(tài)度。隨著后期配套支持政策的出臺，將有力推動共享儲能輔助服務(wù)市場健康有序發(fā)展。二是開拓服務(wù)品種。青海共享儲能輔助服務(wù)市場還處于探索階段，目前僅設(shè)置了調(diào)峰輔助服務(wù)一個交易品種，儲能的快速精準(zhǔn)功率響應(yīng)能力、無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。隨著國家碳達(dá)峰、碳中和等利好政策的推出，未來儲能電站建設(shè)將迎來快速發(fā)展階段，為避免無序發(fā)展造成資源浪費，建議按照“統(tǒng)一規(guī)劃、市場配置、共享共用”的原則加強(qiáng)儲能產(chǎn)業(yè)管理，推動共享儲能產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

  來源：國網(wǎng)青海電力、中電聯(lián)《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2021》等，許顯青對本文有貢獻(xiàn)