中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2023年7月4日，廣東省能源局印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新型儲(chǔ)能電站規(guī)范管理的通知》，明確新型儲(chǔ)能發(fā)展將納入省級(jí)能源電力規(guī)劃統(tǒng)籌管理，新型儲(chǔ)能電站項(xiàng)目實(shí)行屬地備案管理。
2023年3月，《廣東省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)廣東省推動(dòng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指導(dǎo)意見的通知》（粵府辦〔2023〕4號(hào)）明確提出“將新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)打造成為我省‘制造業(yè)當(dāng)家’的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)”。此后，多項(xiàng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)支持性政策緊密出臺(tái)，各方發(fā)力、多措并舉，廣東新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年4月，廣東備案的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)容量已超過51吉瓦時(shí)，跨界投資新型儲(chǔ)能電站的熱情極高。此時(shí)，合理引導(dǎo)新型儲(chǔ)能電站規(guī)劃布局建設(shè)顯得尤為重要，本文從廣東電力系統(tǒng)實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)新型儲(chǔ)能在系統(tǒng)中的功能定位、發(fā)揮的作用、應(yīng)用場(chǎng)景以及投資收回機(jī)制等方面進(jìn)行分析。
電力系統(tǒng)既要維持安全穩(wěn)定運(yùn)行，也要保證實(shí)時(shí)電力平衡。通過各類調(diào)節(jié)資源提供有功出力調(diào)節(jié)、無功電壓支撐、聚合響應(yīng)等多種輔助服務(wù)，滿足電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、備用和黑啟動(dòng)等需求，實(shí)現(xiàn)秒、分鐘、小時(shí)、日、周、月以及年等不同時(shí)間尺度的電力供需平衡。
目前，廣東電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)資源主要包括煤電、氣電、抽水蓄能、可調(diào)節(jié)水電、西電等。截至2022年底，上述電源的裝機(jī)容量分別為6858萬千瓦、3048萬千瓦、968萬千瓦、106萬千瓦、4508萬千瓦，計(jì)及可利用容量系數(shù)，常規(guī)火電（煤電和氣電）、抽蓄調(diào)節(jié)容量分別占其裝機(jī)規(guī)模約40%、210%。此外，省內(nèi)裝機(jī)容量大于0.5萬千瓦的新型儲(chǔ)能裝機(jī)約74萬千瓦，可調(diào)節(jié)容量147萬千瓦，主要用于輔助機(jī)組AGC調(diào)頻、日內(nèi)調(diào)峰等；核電主要參與周時(shí)間尺度的調(diào)節(jié)。同時(shí)，2022年夏季高峰，省內(nèi)609萬千瓦的需求側(cè)響應(yīng)資源通過日前邀約模式參與日內(nèi)調(diào)峰。
對(duì)各類調(diào)節(jié)資源進(jìn)行差異化的規(guī)劃布局，是適應(yīng)新能源大規(guī)模接入系統(tǒng)、應(yīng)對(duì)極端事件、保障能源電力安全供應(yīng)的重要舉措。應(yīng)結(jié)合不同類型調(diào)節(jié)資源的調(diào)節(jié)容量、投資成本、運(yùn)行效率以及地理環(huán)境，合理規(guī)劃建設(shè)，相互協(xié)調(diào)、支撐配合，經(jīng)濟(jì)、高效地為系統(tǒng)提供多時(shí)間尺度的調(diào)節(jié)服務(wù)。
根據(jù)廣東電源規(guī)劃，預(yù)計(jì)“十四五”后兩年還將新增抽蓄、煤電、調(diào)峰氣電，裝機(jī)容量分別為480萬千瓦、3146萬千瓦、879萬千瓦，屆時(shí)廣東電網(wǎng)將進(jìn)一步加強(qiáng)以煤電、抽蓄、調(diào)峰氣電、需求側(cè)響應(yīng)為主體的調(diào)節(jié)資源體系，基本可滿足“十四五”后期除節(jié)假日、新能源短時(shí)大發(fā)、局部區(qū)域極端場(chǎng)景外的系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)需求。與此同時(shí)，隨著省內(nèi)存量煤電機(jī)組靈活性改造，機(jī)組的最小穩(wěn)定出力在純凝工況下可以進(jìn)一步降至20%～30%，供熱工況下也能降至40%左右，省內(nèi)煤電既可發(fā)揮能源保供的兜底作用，也將主要為系統(tǒng)發(fā)揮日、周等長(zhǎng)時(shí)間尺度的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相等支撐。廣東抽蓄電站由于站址選擇難、建設(shè)周期長(zhǎng)等限制，后續(xù)新增的抽蓄均分布在珠三角外圍，接入500千伏電網(wǎng)，主要發(fā)揮日、周等長(zhǎng)時(shí)間尺度的調(diào)節(jié)作用，用于優(yōu)化輸電網(wǎng)潮流、促進(jìn)新能源消納、提供黑啟動(dòng)支撐等。調(diào)峰氣電主要受氣價(jià)波動(dòng)影響較大，度電成本超過0.5元/千瓦時(shí)，且氣源保障仍存在一定不確定性，在氣源不足、氣價(jià)高漲及氣電上網(wǎng)電價(jià)下降等多因素影響下，省內(nèi)氣電的實(shí)際調(diào)峰能力有待進(jìn)一步評(píng)估。
從整個(gè)電力系統(tǒng)來看，新型儲(chǔ)能本質(zhì)上是一種十分靈活的調(diào)節(jié)資源，目前主要以鋰離子電化學(xué)儲(chǔ)能為主，相比于其他調(diào)節(jié)資源，新型儲(chǔ)能在“高效率容量存儲(chǔ)”“快速響應(yīng)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)”“四象限運(yùn)行”“布局分布靈活”“建設(shè)周期短”等方面具有較大優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于源、網(wǎng)、荷各側(cè)，可參與秒級(jí)至小時(shí)級(jí)短尺度的系統(tǒng)調(diào)節(jié)，滿足秒級(jí)滿功率輸出，為系統(tǒng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相等輔助服務(wù)。如在珠三角地區(qū)布局新型儲(chǔ)能，可有效緩解負(fù)荷中心地區(qū)用電高峰時(shí)段供電壓力；在粵東西北地區(qū)建設(shè)新型儲(chǔ)能，可優(yōu)化新能源場(chǎng)站出力特性，提升新能源送出消納水平。目前電化學(xué)儲(chǔ)能電站投資成本約1800元/千瓦時(shí)，全生命周期度電成本約0.4元/千瓦時(shí)，隨著設(shè)備制造技術(shù)提升和發(fā)展更具規(guī)?；?，其經(jīng)濟(jì)性將進(jìn)一步提升。
新型儲(chǔ)能在廣東電力系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景豐富，能夠在支撐系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、促進(jìn)新能源送出消納、改善交直流特性、緩解網(wǎng)絡(luò)阻塞、支撐電力系統(tǒng)防災(zāi)抗災(zāi)等方面發(fā)揮重要作用。為解決系統(tǒng)“十四五”期間在全局性系統(tǒng)快速調(diào)節(jié)響應(yīng)需求和局部電網(wǎng)、局部斷面的功率支撐、削峰填谷、電壓調(diào)節(jié)、防災(zāi)抗災(zāi)、微電網(wǎng)建設(shè)、多元化應(yīng)用等本地化需求提供新思路新方案。
為新能源增加“日內(nèi)小時(shí)級(jí)”的電量“時(shí)移”調(diào)節(jié)能力。新能源場(chǎng)站應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)要求，具備慣量響應(yīng)和一次調(diào)頻能力。5月30日，《廣東省促進(jìn)新型儲(chǔ)能電站發(fā)展若干措施》（粵發(fā)改能源函〔2023〕684號(hào)）明確，按照分類實(shí)施的原則，2022年以后新增的海上風(fēng)電項(xiàng)目以及2023年7月1日以后新增并網(wǎng)的集中式光伏電站和陸上集中式風(fēng)電項(xiàng)目，按照不低于發(fā)電裝機(jī)容量的10%、時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)配置儲(chǔ)能，后續(xù)根據(jù)電力系統(tǒng)相關(guān)安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)要求、新能源實(shí)際并網(wǎng)規(guī)模等情況，調(diào)整新型儲(chǔ)能配置容量。廣東新能源富集地區(qū)主要集中在湛江、陽江、清遠(yuǎn)、韶關(guān)、肇慶等地區(qū)，在新能源富集區(qū)域的局部電網(wǎng)關(guān)鍵站點(diǎn)和線路上布局獨(dú)立共享儲(chǔ)能，既可優(yōu)化新能源送出運(yùn)行特性，同時(shí)也能發(fā)揮獨(dú)立共享儲(chǔ)能復(fù)用功能，提升系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)新能源消納。對(duì)于省內(nèi)存量接近3000萬千瓦的風(fēng)電、光伏，也應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)調(diào)節(jié)責(zé)任義務(wù)，隨著新能源逐步進(jìn)入電力市場(chǎng)，利用市場(chǎng)規(guī)則如功率預(yù)測(cè)偏差考核進(jìn)一步提升新能源場(chǎng)站自身調(diào)節(jié)能力。預(yù)計(jì)到2025年，廣東全省新能源場(chǎng)站配建新型儲(chǔ)能規(guī)模約100萬千瓦以上，到2027年達(dá)到200萬千瓦以上，“十五五”期末達(dá)到300萬千瓦以上。
向負(fù)荷中心提供“日內(nèi)小時(shí)級(jí)”頂峰支撐。重點(diǎn)在廣州、深圳、東莞、佛山等負(fù)荷中心布置新型儲(chǔ)能，緩解局部斷面在負(fù)荷高峰期間的線路重過載壓力、支撐電源欠發(fā)、站址線行建設(shè)困難等問題，通過110千伏及以下電壓等級(jí)接入，可替代輸變電工程。同時(shí)，可在負(fù)荷中心選擇1～2個(gè)試點(diǎn)加裝10萬千瓦/10萬千瓦時(shí)的儲(chǔ)能電站，提高負(fù)荷中心區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定。據(jù)初步測(cè)算，預(yù)計(jì)該應(yīng)用場(chǎng)景下新型儲(chǔ)能需求空間不低于100萬千瓦。
因地制宜提升用戶用電可靠性。在偏遠(yuǎn)地區(qū)中低壓配電網(wǎng)中加裝千瓦級(jí)小容量?jī)?chǔ)能改善偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶供電電能質(zhì)量。因地制宜地發(fā)展和建設(shè)海島、農(nóng)村“新能源+儲(chǔ)能”的智能型微電網(wǎng)。通過10千伏或110千伏接入電網(wǎng)，就近為沿海強(qiáng)風(fēng)區(qū)內(nèi)的重要用戶提供緊急供電支撐，提升重要用戶防災(zāi)抗災(zāi)能力。據(jù)初步測(cè)算，預(yù)計(jì)該應(yīng)用場(chǎng)景下新型儲(chǔ)能需求空間不低于50萬千瓦。
開展用戶側(cè)多元化應(yīng)用。推動(dòng)新型儲(chǔ)能多元化應(yīng)用，促進(jìn)商業(yè)模式完善和大規(guī)模發(fā)展，布點(diǎn)用戶側(cè)儲(chǔ)能提供需求側(cè)響應(yīng)調(diào)節(jié)，提升電網(wǎng)主動(dòng)支撐能力?！稄V東省促進(jìn)新型儲(chǔ)能電站發(fā)展若干措施》對(duì)用戶側(cè)儲(chǔ)能支持力度較大，規(guī)定采用經(jīng)認(rèn)定符合先進(jìn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的用戶側(cè)儲(chǔ)能設(shè)施電價(jià)參照全省蓄冷電價(jià)政策執(zhí)行。據(jù)測(cè)算，儲(chǔ)能充放電的峰谷價(jià)差可超過1元/千瓦時(shí)，通過分析用戶的“峰谷用電特性”，合理設(shè)計(jì)儲(chǔ)能每天的充放策略，既能為用戶節(jié)省電量電費(fèi)，也能降低用戶需量電費(fèi)，用戶側(cè)建設(shè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的投資回收周期能控制在6年以內(nèi)，具備一定的投資價(jià)值，初步測(cè)算，預(yù)計(jì)該應(yīng)用場(chǎng)景下新型儲(chǔ)能可能會(huì)放量，“十四五”期間需求空間50萬-100萬千瓦。
6月2日，由國(guó)家能源局組織11家研究機(jī)構(gòu)編制而成的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》(以下簡(jiǎn)稱《藍(lán)皮書》)發(fā)布?！端{(lán)皮書》指出，隨著新型電力系統(tǒng)演進(jìn)，新能源由“發(fā)電量增量主體”逐步成為“裝機(jī)主體電源”，最終成為“發(fā)電量結(jié)構(gòu)主體電源”?！端{(lán)皮書》也明確要加強(qiáng)儲(chǔ)能規(guī)?；季謶?yīng)用體系，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
當(dāng)前，新能源場(chǎng)站普遍存在缺少慣量支撐、不具備一次調(diào)頻上調(diào)節(jié)能力、頻率電壓不耐受、換流器均為跟網(wǎng)型、場(chǎng)站不參與系統(tǒng)調(diào)峰等諸多挑戰(zhàn)。隨著新能源場(chǎng)站進(jìn)入實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)，這些挑戰(zhàn)將更加突出。
新能源場(chǎng)站配置儲(chǔ)能，是提升其自身調(diào)節(jié)能力的重要技術(shù)手段。以常規(guī)煤電機(jī)組調(diào)節(jié)能源為參照，其具備充裕的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量水平和無功儲(chǔ)備，頻率和電壓支撐能力強(qiáng)，一次調(diào)頻最大負(fù)荷限幅≥6%，響應(yīng)滯后時(shí)間＜3秒，具備滿負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)在0.85（滯相）～0.97（進(jìn)相）運(yùn)行的能力，機(jī)組具備40%～100%負(fù)荷區(qū)間線性調(diào)節(jié)和快速響應(yīng)能力。如新能源場(chǎng)站調(diào)節(jié)能力逐步向常規(guī)煤電機(jī)組靠齊，通過配置一定比例的儲(chǔ)能，結(jié)合控制策略設(shè)計(jì)，使得新能源場(chǎng)站具備必要的一次調(diào)頻能力、慣量與短路容量支撐以及線性調(diào)節(jié)能力，新能源宜進(jìn)一步配置更高比例的儲(chǔ)能。
新型儲(chǔ)能的接入并網(wǎng)、調(diào)用效率、效益評(píng)估等有待明確。隨著省內(nèi)新能源配置儲(chǔ)能政策的明確，投資方期望在新能源富集地區(qū)建設(shè)獨(dú)立共享型儲(chǔ)能電站，但存在項(xiàng)目功能定位與項(xiàng)目選址、建設(shè)規(guī)模、接入系統(tǒng)方案等相矛盾，項(xiàng)目投產(chǎn)后可能反而會(huì)加重電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，建議獨(dú)立儲(chǔ)能電站應(yīng)按照廣東省能源局發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)廣東省獨(dú)立儲(chǔ)能電站建設(shè)規(guī)劃布局指引的通知》提及的“獨(dú)立儲(chǔ)能不宜遠(yuǎn)距離輸送，宜分層、分區(qū)接入電網(wǎng)，就地滿足電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求”原則進(jìn)行布局，充分發(fā)揮新型儲(chǔ)能在系統(tǒng)中的價(jià)值。
新型儲(chǔ)能價(jià)格疏導(dǎo)機(jī)制和投資成本回收模式有待完善。以獨(dú)立儲(chǔ)能為例，廣東現(xiàn)階段主要有三種商業(yè)模式，一是將儲(chǔ)能容量租賃給地市新能源場(chǎng)站獲取收益；二是作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與電能量市場(chǎng)交易；三是作為獨(dú)立市場(chǎng)主體，參與系統(tǒng)調(diào)頻、深度調(diào)峰等輔助服務(wù)獲取收益。后兩者還有待市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)一步明確，目前來看，向新能源場(chǎng)站提供容量租賃商業(yè)模式較為穩(wěn)健，但由誰認(rèn)定租賃有效、投資回報(bào)率參考標(biāo)準(zhǔn)、租賃后能否再參加輔助服務(wù)等尚待明確。
