中國儲能網(wǎng)訊：最近，分布式光伏消納的問題備受關(guān)注，主要是出現(xiàn)了兩個問題：一是分布式發(fā)展太快，很多地方?jīng)]有來得及提前做好預案，難以消納大量增長的電量；二是分布式光伏點多、面廣、量大且隨機性和波動性強，大量匯聚進入會對電網(wǎng)系統(tǒng)平穩(wěn)運行造成較大壓力，影響到配電網(wǎng)的局部電壓和電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性。
為緩解分布式光伏并網(wǎng)消納等問題，目前已有多地先后暫停并網(wǎng)備案，或推行分布式光伏參與調(diào)峰、分布式配置儲能等相關(guān)政策。
除此之外，最近光伏盒子發(fā)現(xiàn)，山東、福建等地正在加快探索利用臺區(qū)儲能來減弱大量分布式光伏電力上網(wǎng)對電網(wǎng)帶來的沖擊。
什么是臺區(qū)儲能？
要了解什么是臺區(qū)儲能？首先需要了解什么是臺區(qū)。
我國電力系統(tǒng)的基本架構(gòu)主要由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等5個環(huán)節(jié)組成，其中配電是在電力系統(tǒng)中直接與用戶相連并向用戶分配電能的環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)即是配電設施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網(wǎng)。（如下圖所示）
在配電網(wǎng)中，變壓器的主要作用是將電網(wǎng)中傳送的高電壓電能轉(zhuǎn)換成電壓更低的電能，以適應用戶使用。
臺區(qū)就是指電力系統(tǒng)中一臺變壓器的供電范圍或區(qū)域。臺區(qū)儲能即是指安裝在配電臺區(qū)，用于動態(tài)擴容、平抑負荷波動和平滑臺區(qū)內(nèi)新能源發(fā)電輸出的儲能系統(tǒng)，可以使整個臺區(qū)變?yōu)橐粋€穩(wěn)定的負荷或電源，提升電能質(zhì)量和電網(wǎng)安全。
（圖片來源：固德威光伏社區(qū)）
如下圖是某臺區(qū)配置儲能后，充放電運行區(qū)間及配變負載率提升情況說明，可以明顯看到，配置儲能系統(tǒng)后，可明顯減少負荷的峰谷差
（儲能出力前后配變負載曲線圖 說明：儲能系統(tǒng)出力在0值以上即為放電，在0值以下即為充電。 圖片來源：永泰數(shù)能）
具體來看，配電臺區(qū)儲能系統(tǒng)的價值主要體現(xiàn)在以下幾方面：
臺區(qū)儲能系統(tǒng)價值
1.保障電網(wǎng)安全運行
提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，增強供電系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)故障的概率
2.提升新能源消納
可配套新能源光伏系統(tǒng)接入，提高光伏自發(fā)自用率，將負荷用不完的光伏電能用蓄電池儲存，在負荷高峰時釋放儲存的電能，優(yōu)化光伏輸出曲線，將電網(wǎng)無法消納的部分能量先儲存起來，在其他時段并網(wǎng)，減少因棄光限電造成的浪費。
3.提高電網(wǎng)經(jīng)濟性投資
在配電變壓器不增容的情況下，較好地應對季節(jié)性、時段性重過載，延緩對線路和變壓器的投資、延緩配網(wǎng)擴容升級，提升電網(wǎng)投資經(jīng)濟性
4.其他社會效益
在主電網(wǎng)出現(xiàn)突發(fā)故障或停電檢修時，可離網(wǎng)運行、黑啟動，保證負載正常運行
尤其在分布式光伏裝機迅猛增長而消納不足的地區(qū)，利用臺區(qū)儲能系統(tǒng)解決方案促進消納，成為一條可以探索的路徑。
就運行策略來看，臺區(qū)儲能主要是抵消中午光伏峰值發(fā)電的時段，減少光伏發(fā)電對臺區(qū)電壓的抬升和電網(wǎng)的沖擊；放電時間設置在光伏不足負荷攀升階段，抵消臺區(qū)范圍內(nèi)負荷攀升的影響，
從調(diào)度主體來看，單個臺區(qū)的儲能設備目前不需要接受電網(wǎng)調(diào)度，可以自行掌握充放電；多個臺區(qū)的情況下則需要統(tǒng)一交給電網(wǎng)調(diào)度充放電時間和次數(shù)。
多地鼓勵建設臺區(qū)儲能緩解分布式消納壓力
2023年8月26日，安徽省能源局下發(fā)《關(guān)于進一步推進分布式光伏規(guī)范有序發(fā)展的通知》，其中指出，鼓勵分布式光伏投資企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)綜合考慮分布式光伏開發(fā)規(guī)模、負荷特性等因素，探索在消納困難變電站(臺區(qū))集中配置或租賃獨立儲能設施，承諾配儲的項目優(yōu)先接入消納。
8月23日，湖北省能源局印發(fā)《關(guān)于加強分布式光伏發(fā)電項目全過程管理的通知》，通知中也提出，各地應引導在消納困難臺區(qū)共建共享獨立儲能，由分布式光伏開發(fā)企業(yè)租賃或購買儲能容量，不增加電網(wǎng)企業(yè)新能源消納壓力。
此前，2023年5月30日，河南省發(fā)改委發(fā)布關(guān)于征求對《關(guān)于促進分布式光伏發(fā)電行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的通知(征求意見稿)》，其中也指出，鼓勵光伏開發(fā)企業(yè)、設備生產(chǎn)企業(yè)等各類市場主體創(chuàng)新開發(fā)“社區(qū)儲能”、"臺區(qū)儲能"等場景，由戶用光伏等分布式光伏項目租賃共享，提升就地消納水平。
福建、山東多個示范項目已落地
目前在福建、山東等地已經(jīng)開展了多個臺區(qū)儲能示范項目來應對分布式消納的壓力。
地處福建泉州南安市南部的翔云鎮(zhèn)，是典型的高比例分布式光伏電源接入鄉(xiāng)鎮(zhèn)。據(jù)了解，僅在2021年，翔云鎮(zhèn)的光伏發(fā)電量高達1300萬度，其中大部分電能進入到了變壓器所轄臺區(qū)范圍的配電網(wǎng)。截至2022年年底，該鎮(zhèn)超過三分之二的公用變壓器臺區(qū)接入了分布式光伏電源。
隨著分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)容量的持續(xù)增長，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響也持續(xù)增加。
針對這一問題，2022年6月，國網(wǎng)福建電力在翔云鎮(zhèn)翔云村、金安村試點建設臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)，為翔云臺區(qū)5號、6號配電變壓器和金安臺區(qū)2號、4號配電變壓器配置了一套儲能供電系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)裝置。同時，通過應用交直流轉(zhuǎn)換技術(shù)，將變壓器的交流電轉(zhuǎn)換成直流電進行存儲；應用柔性直流輸電技術(shù)和智能融合終端，實現(xiàn)兩個臺區(qū)柔直互聯(lián)、靈活互濟。
通過臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)，兩個村莊白天光伏發(fā)電的富余電量會自動存儲至儲能系統(tǒng)或跨臺區(qū)消納；晚上村民用電負荷增加時，儲能系統(tǒng)自動釋放電能，輔助調(diào)節(jié)供需平衡，起到削峰填谷的作用。
盒子了解到，臺區(qū)組共享儲能型微電網(wǎng)運行以來，試點區(qū)域的分布式光伏發(fā)電實現(xiàn)100%就地消納，同時，配電臺區(qū)通過配置儲能實現(xiàn)了彈性增容14.3%，為分布式光伏發(fā)電高效、靈活消納提供了樣板。
此外，在山東也已有多個此類項目落地，例如山東濟南市西部的韓家峪村。
作為當?shù)剡h近聞名的“零碳村莊”，韓家峪村80%以上的屋頂都安裝了光伏板。村里光伏年發(fā)電總量高達約50萬千瓦時。由于村子里常住人口較少，光伏發(fā)電總體消納能力較弱，大量的電量需要向電網(wǎng)反向輸送。然而 ，由于光伏容量過大，中午光伏滿發(fā)的時候，會出現(xiàn)變壓器反向過載、低壓用戶過電壓等問題，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，也制約了村莊光伏容量進一步增長。
2023年6月，國網(wǎng)山東綜合能源公司聯(lián)合國網(wǎng)濟南供電公司在山東濟南市西部的韓家峪村1號臺區(qū)試點建成一座臺區(qū)云儲能系統(tǒng)。建成以來，儲能艙發(fā)揮了良好的削峰填谷作用，在晴朗天氣下，韓家峪1號臺區(qū)的變壓器負載率也能穩(wěn)定控制在80%以下，光伏發(fā)電順利完成消納。
不僅如此，該臺區(qū)云儲能系統(tǒng)投用后，韓家峪村1號臺區(qū)的電壓質(zhì)量達到100%合格，供電可靠性提升到99.999%，實現(xiàn)臺區(qū)彈性增容30%以上，有效延緩了當?shù)嘏潆娋W(wǎng)建設投入。
分布式光伏的迅猛發(fā)展的今天，我國還有許許多多像翔云鎮(zhèn)和韓嶺村這樣的分布式光伏高滲透的鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)。通過臺區(qū)綜合治理儲能方案，對探索解決當?shù)嘏_區(qū)配電常見問題，促進臺區(qū)互濟互備和新能源消納等都能起到良好的促進作用。
據(jù)了解，下一步，國網(wǎng)福建電力和國網(wǎng)山東綜合能源公司將總結(jié)各自的示范項目經(jīng)驗，在全省范圍內(nèi)推廣應用。
