中國儲能網(wǎng)訊：新疆是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)和“亞歐大陸橋”的必經(jīng)之地，能源資源十分豐富，特別是風(fēng)光新能源資源，技術(shù)可開發(fā)量巨大，發(fā)展前景廣闊。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，發(fā)展新能源成為新疆發(fā)展的重點(diǎn)。
新型儲能建設(shè)周期短、選址簡單靈活、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，與新能源開發(fā)消納的匹配性更好，優(yōu)勢逐漸凸顯，加快推進(jìn)先進(jìn)儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用前景廣闊。
新疆電網(wǎng)儲能發(fā)展情況
（一）新疆電網(wǎng)概況
電源發(fā)展情況。截至2024年8月，新疆總裝機(jī)1.6億千瓦，其中火電7227萬千瓦、水電1078萬千瓦、風(fēng)電3847萬千瓦、光伏4345萬千瓦。新能源裝機(jī)8192萬千瓦，居全國第四，西北第一。新能源裝機(jī)占總裝機(jī)比例達(dá)49.7%，成為第一大電源。新能源場站分布與其資源特點(diǎn)緊密相連，南部地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展太陽能，北部地區(qū)利用豐富風(fēng)能資源，東部地區(qū)形成新能源聚集區(qū)，分布呈現(xiàn)“北風(fēng)、南光、東集中、全域新能源”特征。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)情況。新疆電網(wǎng)是覆蓋范圍最廣、供電范圍最大的省級電網(wǎng)，通過多年發(fā)展，現(xiàn)已形成“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)、外送四通道”主網(wǎng)架格局，建成世界電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的±1100千伏吉泉特高壓直流工程，實(shí)現(xiàn)750千伏骨干網(wǎng)架覆蓋全疆各地州，220千伏及以下電網(wǎng)形成了覆蓋范圍最廣、供電范圍最大的省級電網(wǎng)，全部工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)110千伏及以上供電。電網(wǎng)規(guī)模位居西北第一，電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力顯著增強(qiáng)。
負(fù)荷情況。2023年新疆電網(wǎng)最大負(fù)荷4755萬千瓦，同比增長713萬千瓦（17.6%）。2023年新疆電網(wǎng)調(diào)度口徑用電量3268億千瓦時，同比增長297億千瓦時（10.0%）。2024年1—8月，新疆電網(wǎng)最大負(fù)荷4641萬千瓦，較去年同期增加666萬千瓦，增幅16.8%。預(yù)計2024年全年最大負(fù)荷將達(dá)5080萬千瓦，同比增長325萬千瓦（6.8%）。
外送情況。目前新疆電網(wǎng)已經(jīng)形成外送四通道的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，分別是750千伏交流雙回通道（750千伏哈敦、750千伏煙沙）和直流雙通道（±800千伏天中直流、±1100千伏吉泉直流）。疆電外送能力達(dá)2500萬千瓦，外送最大功率達(dá)2040萬千瓦。
（二）儲能發(fā)展情況
儲能并網(wǎng)情況。磷酸鐵鋰儲能電站是主流。截至2024年8月，新疆新型儲能裝機(jī)646.05萬千瓦，其中磷酸鐵鋰儲能638.25萬千瓦/2106.95萬千瓦時，占比98.79%，全釩液流儲能7.8萬千瓦/30.9萬千瓦時，占比1.21%。同時，呈現(xiàn)飛輪、壓縮空氣、超級電容多元化發(fā)展趨勢。配建儲能占主導(dǎo)。電化學(xué)儲能電站裝機(jī)646.05萬千瓦時/2137.85萬千瓦時，其中獨(dú)立儲能9萬千瓦/18萬千瓦時，占比1.39%，配建儲能637.05萬千瓦/2119.85萬千瓦時，占比98.61%。南疆地區(qū)新型儲能裝機(jī)322.75萬千瓦/1023.2萬千瓦時，占新疆新型儲能總裝機(jī)54.48%，其中喀什地區(qū)裝機(jī)113.8萬千瓦/407.6萬千瓦時，占20.6%。
儲能參與市場模式。按照配建儲能、第一批試點(diǎn)、獨(dú)立儲能三種類型參與不同交易市場，配建儲能與配套新能源作為統(tǒng)一整體參與中長期交易通過分時電價獲益，第一批試點(diǎn)可選擇參與調(diào)峰輔助服務(wù)或與新能源共同參與中長期交易，獨(dú)立儲能可選擇參與中長期交易、調(diào)峰輔助服務(wù)、容量補(bǔ)貼、容量租賃等市場。（見表1）
表1
儲能運(yùn)行情況。2024年1—8月，新疆新型儲能充電電量27億千瓦時，放電電量23.2億千瓦時，轉(zhuǎn)換效率85.9%。1—8月儲能等效利用小時數(shù)1158小時，是2023年全年等效利用小時數(shù)的2.27倍（509.3小時），是2023年同期的4.81倍（241小時）。其中，獨(dú)立儲能充電電量0.88億千瓦時，放電電量0.78億千瓦時，轉(zhuǎn)換效率88.8%，等效利用小時數(shù)1846小時，高于新疆新型儲能平均水平688小時，利用水平位居全國前列。
伴隨著新疆新能源大規(guī)模快速增長，新能源配儲和獨(dú)立新型儲能的裝機(jī)容量快速增加，預(yù)計2024年底新疆新型儲能并網(wǎng)規(guī)模將近1000萬千瓦。同時，隨著空氣壓縮儲能、飛輪儲能等的應(yīng)用，新疆電網(wǎng)儲能呈現(xiàn)多元多場景發(fā)展態(tài)勢。
新疆電網(wǎng)規(guī)?；瘍δ軕?yīng)用探索實(shí)踐
（一）新疆電網(wǎng)運(yùn)行面臨的挑戰(zhàn)
1.電力平衡難度持續(xù)增加。
一是新能源發(fā)電“極熱無風(fēng)、極冷無風(fēng)、極寒少光、晚峰無光”特點(diǎn)突出，整體出力呈“春秋大、冬夏小”的特點(diǎn)，與新疆電網(wǎng)負(fù)荷“雙峰”（夏、冬尖峰負(fù)荷高峰）特性正相反，造成能源供給側(cè)與消費(fèi)側(cè)在季節(jié)性等時間尺度上出現(xiàn)“錯配”，給電力供應(yīng)保障帶來挑戰(zhàn)。
二是電網(wǎng)運(yùn)行特性發(fā)生深刻變化，電網(wǎng)傳統(tǒng)意義上的“峰”“谷”時段已發(fā)生改變，尤其是午谷光伏大發(fā)時段，系統(tǒng)對常規(guī)能源的凈負(fù)荷需求越來越低，造成電網(wǎng)凈負(fù)荷曲線呈現(xiàn)出明顯的“鴨型”特征，午谷新能源棄電與早晚峰缺電問題反復(fù)交織出現(xiàn)。（見圖1、圖2）
2.新能源并網(wǎng)消納難度大。
新能源風(fēng)光配比不協(xié)調(diào)。光伏、風(fēng)電裝機(jī)比例由2020年1:2增加至2024年1:0.98，光伏同時率高，省間省內(nèi)互濟(jì)能力弱，午間新能源消納困難。
用電量增長與發(fā)電量增長不匹配。預(yù)計2024年全網(wǎng)新能源發(fā)電量同比增長33%，外送電量同比持平，用電量增速遠(yuǎn)低于新能源發(fā)電量增速。2024年1—8月清潔能源發(fā)電量增量占總電源發(fā)電量增量的98.7%（新能源發(fā)電量89%，水電9.6%），新增消納空間基本用于清潔能源消納。
（二）儲能應(yīng)用探索實(shí)踐
儲能全過程精細(xì)化調(diào)控是保障電網(wǎng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。新疆電網(wǎng)新型儲能迎來了快速增長，調(diào)度運(yùn)行發(fā)生轉(zhuǎn)變，新型儲能集中統(tǒng)一控制無法兼顧多方因素，難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)用。實(shí)現(xiàn)新型儲能對促進(jìn)新能源消納、助力電力保供、支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定等七大作用，需推進(jìn)政策、機(jī)制、技術(shù)聯(lián)動“三位一體”。（見圖3、圖4）
1.支撐電力保供。
從全網(wǎng)看，探索“儲能+”調(diào)度運(yùn)行模式，積極引導(dǎo)配建儲能與新能源作為統(tǒng)一整體、獨(dú)立儲能參與中長期交易，通過分析全網(wǎng)供需形勢、新能源預(yù)測以及儲能充放電能力申報情況，科學(xué)確定儲能日前調(diào)度計劃，支撐電力保供。晚峰儲能最大放電電力358.5萬千瓦（2024年7月30日），相當(dāng)于10臺35萬千瓦火電機(jī)組。從局部看，優(yōu)化局部重點(diǎn)區(qū)域放電策略。結(jié)合局部斷面裕度、區(qū)域負(fù)荷及來水情況，優(yōu)化儲能放電策略，有效支撐南疆區(qū)域電力可靠供應(yīng)。
2.促進(jìn)新能源消納。
積極開展“新能源+儲能”協(xié)同運(yùn)行新模式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電配儲“兩充兩放”，光伏配儲“一充一放”，獨(dú)立儲能“兩充兩放”調(diào)用模式，拓寬新能源消納空間，1—8月累計充電電量27億千瓦時，提升配建儲能所屬新能源場站利用率10個百分點(diǎn)，提升全網(wǎng)新能源利用率3.1個百分點(diǎn)。
從儲能時長看，2小時配建儲能提升所屬新能源利用率4.88個百分點(diǎn)，4小時儲能提升所屬新能源利用率16.89個百分點(diǎn)。從風(fēng)光配建看，風(fēng)電配儲提升所屬風(fēng)電場站利用率5.04個百分點(diǎn)，光伏配建儲能提升所屬光伏場站利用率12.96個百分點(diǎn)。（見圖5、圖6、圖7）
3.提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定水平。
在電網(wǎng)支撐能力方面，針對常規(guī)儲能的電壓支撐能力弱的問題，在南疆地區(qū)示范應(yīng)用了構(gòu)網(wǎng)型儲能，經(jīng)驗(yàn)證，可提供2—12秒慣性時間常數(shù)以及超自身容量3倍的短路容量，暫態(tài)過電壓抑制能力提升20%，具備黑啟動功能，能主動提供電壓支撐、慣量支撐。2024年6月19日22時50分，龍?jiān)磰W依塔克光伏儲能電站35千伏C相電壓波動，構(gòu)網(wǎng)型儲能感受到機(jī)端電壓下降，支撐系統(tǒng)電壓恢復(fù)。
在完善標(biāo)準(zhǔn)制度方面，牽頭并正式發(fā)布了T/CES243-2023《構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》、T/CES244-2023《構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)并網(wǎng)測試規(guī)范》兩項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)網(wǎng)儲能電站運(yùn)行控制、調(diào)試驗(yàn)收等3項(xiàng)規(guī)范已立項(xiàng)。
4.提供應(yīng)急備用。
發(fā)揮儲能應(yīng)急保障能力。2月21日，和田地區(qū)發(fā)生雨雪冰凍災(zāi)害，儲能“移能頂峰”發(fā)揮作用，提供應(yīng)急保障能力，晚峰時段最大頂峰電力40萬千瓦，有力支撐設(shè)備故障處理。
新型儲能在極端條件下保證穩(wěn)定、不間斷供電，提升烏魯木齊、昌吉等重要負(fù)荷中心的應(yīng)急保障能力。在短臨—靜穩(wěn)—沙塵—大風(fēng)等極端天氣下，深化“新能源功率預(yù)測+儲能調(diào)用”聯(lián)動，特殊氣象下應(yīng)急儲能最大頂峰電力358.5萬千瓦。（見圖8、圖9）
和田地區(qū)應(yīng)急最大頂峰電力40萬千瓦
因此，儲能全過程精細(xì)化調(diào)控作為關(guān)鍵，需要統(tǒng)籌“安全、經(jīng)濟(jì)、低碳、高效”四個目標(biāo)，立足實(shí)用實(shí)效，堅(jiān)持問題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，推動“儲能與新能源、計劃與市場、日前與日內(nèi)、日內(nèi)與實(shí)時”四個協(xié)同，“新能源與儲能協(xié)同發(fā)力”“儲—源”“儲—網(wǎng)”友好互動，建設(shè)新疆電網(wǎng)儲能全過程精益一體化調(diào)控平臺，推動儲能調(diào)度全過程的“精益化流程規(guī)范、精益化并網(wǎng)調(diào)試、精益化日前調(diào)度、精益化實(shí)時調(diào)度、精益化全景全息監(jiān)視、精益化運(yùn)行評估、精益化安全管理”7個精益調(diào)控。
下一步探索實(shí)踐方向
（一）進(jìn)一步探索儲能站群協(xié)同控制策略
針對規(guī)模化儲能不能同時充放電問題，深化研究站群與傳統(tǒng)水火電間多時間尺度的廣域協(xié)同控制策略，研究儲能站群與儲能站群廣域協(xié)同控制策略，深入開展分區(qū)域、分時段、分場景調(diào)度控制策略，構(gòu)建多元平衡支撐體系。
針對提高特殊電力用戶的供電可靠性需求，配置新型儲能電站應(yīng)用模式，研究用戶側(cè)儲能發(fā)展模式。圍繞大數(shù)據(jù)、5G基站、公路服務(wù)區(qū)等應(yīng)用場景，聚合不間斷電源、電動汽車、用戶側(cè)儲能等分散式儲能設(shè)施，探索智慧能源、虛擬電廠等儲能融合發(fā)展新模式。
（二）進(jìn)一步探索主動友好支撐型儲能運(yùn)行模式
針對新能源快速發(fā)展帶來的電網(wǎng)穩(wěn)定水平降低、動態(tài)支撐能力不足的問題，在前期構(gòu)網(wǎng)型儲能及“構(gòu)網(wǎng)型+”裝備研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)需求，進(jìn)一步提升構(gòu)網(wǎng)型儲能在不同地區(qū)、區(qū)域的優(yōu)化配比，南疆地區(qū)不低于50%。
針對不同場景下集群化構(gòu)網(wǎng)型裝備支撐能力驗(yàn)證問題，開展高壓直掛技術(shù)和仿真+實(shí)證驗(yàn)證精準(zhǔn)化建模，持續(xù)開展構(gòu)網(wǎng)型+（儲能、風(fēng)電、光伏、SVG）技術(shù)裝備工程示范驗(yàn)證，推動能源電力裝備升級迭代。
（三）進(jìn)一步探索多元混合儲能運(yùn)行模式
針對不同時間尺度、不同地區(qū)對儲能提供的作用的要求不同，開展地區(qū)多元混合儲能最優(yōu)配比方案及協(xié)同控制策略研究應(yīng)用試點(diǎn)，積極推動合作單位“100兆瓦/400兆瓦時壓縮空氣示范項(xiàng)目”等3項(xiàng)新型儲能試點(diǎn)示范項(xiàng)目落地示范，開展液流電池、熔鹽儲熱等長時儲能技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用前景和商業(yè)模式研究，推動飛輪、壓縮空氣等多元儲能示范應(yīng)用，構(gòu)建安全高效利用的多元混合儲能模式，服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
（四）進(jìn)一步完善市場交易機(jī)制
針對新型儲能市場交易機(jī)制不完善，健全優(yōu)化適應(yīng)新型儲能靈活參與的中長期、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場機(jī)制，加強(qiáng)各類市場銜接機(jī)制，推動獨(dú)立（共享）儲能參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場，通過各類市場充分反映新型儲能價值作用。
針對新型儲能盈利渠道有待拓寬，探索研究慣量、爬坡等輔助服務(wù)市場新品種，持續(xù)豐富新型儲能的市場商業(yè)模式，不斷拓寬新型儲能盈利渠道，激勵儲能電站在慣量提供、調(diào)頻、調(diào)壓等系統(tǒng)安全穩(wěn)定性方面發(fā)揮支撐作用。
（五）探索研究人工智能+大模型儲能應(yīng)用平臺
研究基于大模型多元儲能協(xié)同運(yùn)行的技術(shù)，開展超級電容、壓縮空氣、飛輪和電化學(xué)儲能等多元儲能不同特性和不同應(yīng)用場景，搭建多元儲能系統(tǒng)模型，通過仿真研究，深入了解儲能系統(tǒng)運(yùn)行特性和控制策略，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，提高儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
研究基于大模型和人工智能的高效儲能系統(tǒng)控制技術(shù)研究，針對新能源大風(fēng)、短臨天氣、靜穩(wěn)、沙塵天氣等儲能充不上、放不掉等特殊問題，結(jié)合新能源特殊氣象預(yù)測、儲能精益化集中調(diào)控技術(shù)研究，運(yùn)用大模型技術(shù)開展精益化評估儲能電站涉網(wǎng)性能、電站性能、電池性能評估研究，提升儲能系統(tǒng)的可靠性。
（六）持續(xù)完善儲能一體化綜合服務(wù)平臺
為推動儲能電站專業(yè)化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化運(yùn)維，持續(xù)完善新疆儲能一體化綜合服務(wù)平臺，充分保障儲能用得安全。
在服務(wù)儲能電站精益運(yùn)維方面，實(shí)現(xiàn)儲能電站全時段、全維度設(shè)備一體化智能運(yùn)維。在提升儲能電站安全水平方面，持續(xù)利用新疆儲能一體化綜合服務(wù)平臺，協(xié)助開展風(fēng)險隱患排查，提升運(yùn)營效益。在支撐制定市場交易策略方面，結(jié)合市場政策和運(yùn)行數(shù)據(jù)利用人工智能AI技術(shù)，制定交易策略，支撐儲能電站高效參與市場交易。END
