中國儲能網訊：風能、太陽能等新能源具有隨機性、波動性，儲能技術可通過控制儲能裝置充放電來平穩(wěn)風電、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
風能清潔可再生，儲量巨大。風電作為應用最廣泛、發(fā)展最快的新能源發(fā)電技術，已成為許多國家推進能源轉型的核心內容。風電出力隨風速和風向的變化而變化，呈現明顯的季節(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)電已進入規(guī)?；l(fā)展新階段，太陽能熱利用也正在形成多元化應用格局。太陽能將在全球范圍得到更廣泛的應用。
截至2020年年底，我國風電、太陽能發(fā)電裝機約5.3億千瓦，占總裝機容量的24%，其中，并網風電比上年增長34.7%，并網太陽能發(fā)電比上年增長24.1%。預計2030年風電和太陽能發(fā)電裝機達到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。
風能、太陽能等新能源具有隨機性、波動性，決定了新能源并網規(guī)模越大，協(xié)調平衡調節(jié)需求越大。研究表明，當系統(tǒng)新能源電量占比達到10%時，系統(tǒng)調節(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，需要大量的調節(jié)和儲能電源。
儲能技術通過控制儲能裝置充放電來平穩(wěn)風電、光伏發(fā)電功率波動，增強隨機性電源的可控性，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，青海電網總裝機4050萬千瓦，其中新能源裝機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?！毕盗谢顒??；顒舆^程中新能源發(fā)電多項指標創(chuàng)歷年“綠電”活動之最。
一直以來，國網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。為了促進青海省高比例新能源的消納，國網青海電力創(chuàng)新提出“共享儲能”，在傳統(tǒng)的電網側、發(fā)電側和用戶側儲能之外，提出了一條儲能參與輔助服務市場的全新路徑。共享儲能既可為電源、用戶提供服務，也可以靈活調整運營模式實現全網儲能共享。目前，國網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調峰調用兩大運營模式。
國網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”充放電模式調整為“按斷面負載率”充放電模式。調整前，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，每日最多實現一次滿充滿放。應用新充放電模式后，充放電模式由此前的每日“一充一放”轉變?yōu)椤岸喑涠喾拧薄皽\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》對國網青海省電力公司調度控制中心主任方保民進行了專訪。
《亮報》：國家電網有限公司將積極推動構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，在此過程中，國網青海電力在儲能方面將如何發(fā)力？
方保民：儲能技術是能源革命核心技術和戰(zhàn)略必爭領域。在最大限度開發(fā)利用太陽能、風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，具有精準控制、快速響應、靈活配置和四象限靈活調節(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為基礎，國網青海電力將推進海西風光儲一體化、海南風光水儲一體化項目建設，儲能將在其中發(fā)揮重要作用，主要體現在以下四個方面：
一是在儲能提高電網安全穩(wěn)定運行水平方面。相關專題研究表明，為儲能定制與新能源相協(xié)調的控制策略，可提高電網的電壓穩(wěn)定水平，并在滿足電網安全運行約束的前提下提升新能源裝機規(guī)模和上網電量。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)化電網投資結構方面。尖峰負荷短而高，以滿足尖峰負荷需求為目標進行電網規(guī)劃和建設是不經濟的。若考慮配置一定規(guī)模的電化學儲能電站，不僅可滿足負荷供電需求，而且與增加調峰電源和輸變電設備相比建設投資較少。四是創(chuàng)新經濟發(fā)展方面。青海鋰資源富集，儲能產業(yè)的發(fā)展不僅可以帶動鋰資源開發(fā)利用，推動鋰電池產業(yè)高質量發(fā)展，也能夠創(chuàng)新儲能應用模式，基于儲能電站自身的共享特性，促成新能源企業(yè)、儲能電站和電網企業(yè)通過多邊交易實現多方共贏。
《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市場試點取得顯著成效。在此期間，共享儲能調峰輔助服務累計成交2509筆，充放電效率80.78％，年化利用小時數543小時；347座新能源電站參與共享儲能調峰輔助服務交易，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)實現了雙贏，越來越多的投資者計劃在青海布局儲能產業(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。當前，青海新能源裝機遠大于儲能容量，共享儲能規(guī)模還有很大提升空間，但相當一部分投資者擔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市場健康有序發(fā)展。二是開拓服務品種。青海共享儲能輔助服務市場還處于探索階段，目前僅設置了調峰輔助服務一個交易品種，儲能的快速精準功率響應能力、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。隨著國家碳達峰、碳中和等利好政策的推出，未來儲能電站建設將迎來快速發(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”的原則加強儲能產業(yè)管理，推動共享儲能產業(yè)持續(xù)健康協(xié)調發(fā)展。
來源：國網青海電力、中電聯《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
