中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在能源轉(zhuǎn)型的浪潮下,東北電網(wǎng)正經(jīng)歷前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。隨著東北地區(qū)新能源裝機(jī)占比快速攀升(2030 年預(yù)計(jì)達(dá) 58%),電網(wǎng)爬坡需求激增,傳統(tǒng)調(diào)節(jié)資源的短板日益凸顯。
2024年10月的“近十年罕見的801萬千瓦爬坡危機(jī)”,以及東北能源監(jiān)管局對(duì)于2030年30分鐘、1小時(shí)最大爬坡需求將達(dá)1977 萬千瓦、3521 萬千瓦的預(yù)測(cè),揭示了東北電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的嚴(yán)峻缺口,爬坡問題趨頻趨重,系統(tǒng)低頻風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。
在此背景下,儲(chǔ)能作為 “靈活調(diào)節(jié)王牌”,正成為破解困局的核心抓手。
現(xiàn)狀:多重矛盾交織下的電網(wǎng)困局
對(duì)于當(dāng)前電網(wǎng)爬坡能力不足問題,東北能源監(jiān)管局將原因歸結(jié)為三大因素:傳統(tǒng)火電調(diào)節(jié)能力觸達(dá)瓶頸、新能源波動(dòng)性與調(diào)節(jié)能力失衡、儲(chǔ)能發(fā)展滯后。
首先,東北電網(wǎng)目前仍依賴火電作為主要調(diào)節(jié)資源,但其表現(xiàn)令人擔(dān)憂。全網(wǎng)207 臺(tái)10萬千瓦以上火電機(jī)組實(shí)測(cè)平均調(diào)節(jié)速率僅0.65%額定容量/分鐘,不足 “兩個(gè)細(xì)則”要求的 2/3。
另外,設(shè)備老化、煤質(zhì)不匹配、控制系統(tǒng)落后等問題,導(dǎo)致火電機(jī)組在負(fù)荷快速變化時(shí) “心有余而力不足”。
其次,盡管東北新能源裝機(jī)占比已超 50%,但其調(diào)節(jié)能力嚴(yán)重滯后。目前具備一次調(diào)頻能力的新能源機(jī)組不足30%,且均無慣量支撐。
2024年10月事件中,風(fēng)光出力驟降與負(fù)荷激增疊加,暴露了新能源 “靠天吃飯”的短板。即便到2025年4月,東北地區(qū)統(tǒng)調(diào)新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻改造容量占比超50%,但其調(diào)節(jié)可靠性仍受制于天氣條件,無法成為穩(wěn)定支撐。
第三,儲(chǔ)能發(fā)展滯后使得這一潛力巨大的靈活性調(diào)節(jié)資源目前難擔(dān)爬坡重任。數(shù)據(jù)顯示,截至2025年4月,東北地區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)僅258萬千瓦,占總?cè)萘康?%,年利用小時(shí)僅為300小時(shí),這一數(shù)據(jù)與快速增長(zhǎng)的爬坡需求形成鮮明對(duì)比。
另據(jù)CESA儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計(jì),2025上半年,東北地區(qū)僅有7個(gè)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)/投運(yùn),新增裝機(jī)130.55MW/161.28MWh,且儲(chǔ)能受盈利模式單一、投資成本高等因素制約,發(fā)展動(dòng)力明顯不足。
機(jī)遇:儲(chǔ)能技術(shù)突破與政策紅利共振
面對(duì)當(dāng)下東北電網(wǎng)爬坡資源緊缺的困局,多元化儲(chǔ)能技術(shù)的突破將促使儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)從“可用”到“好用”的跨越,政策的完善和市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新也將為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在東北的發(fā)展構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展生態(tài)。
技術(shù)方面,超級(jí)電容、飛輪儲(chǔ)能、低溫電池、液流電池與混合儲(chǔ)能等多元化儲(chǔ)能技術(shù)在維護(hù)電網(wǎng)頻率穩(wěn)定均實(shí)現(xiàn)了新的突破和應(yīng)用。
例如,2024年9月,雞西市城子河區(qū)的飛輪儲(chǔ)能電站,單次調(diào)節(jié)時(shí)間僅0.4秒,每月可提供超1.2萬次調(diào)頻服務(wù),為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供“即時(shí)響應(yīng)”。
12月,中國(guó)嚴(yán)寒地區(qū)首套大型全釩液流電池共享儲(chǔ)能電站投運(yùn),在 - 25℃環(huán)境下循環(huán)壽命超 15000 次,為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能提供可靠選擇。
今年6月,億緯鋰能沈陽基地投產(chǎn)運(yùn)營(yíng),其配套的寒區(qū)應(yīng)用研究中心正在研發(fā)適配寒區(qū)極端條件的新型電池材料與技術(shù),攻克電池在低溫環(huán)境下性能衰減的關(guān)鍵技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)電池低溫續(xù)航及充放電效率等關(guān)鍵性能大幅提升。
7月初,沈撫示范區(qū)投運(yùn)東北三省首個(gè)火電耦合超級(jí)電容儲(chǔ)能項(xiàng)目,以毫秒級(jí)響應(yīng)速度徹底解決火電調(diào)頻延遲問題,單次調(diào)節(jié)精度達(dá)99.5%。
此外,正在建設(shè)的大慶安達(dá)的風(fēng)光儲(chǔ)氫氨醇一體化項(xiàng)目,整合壓縮空氣儲(chǔ)能與飛輪技術(shù),將實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)與跨季節(jié)調(diào)節(jié)。
政策方面,去年9月,東北能源監(jiān)管局”新版“兩個(gè)細(xì)則”明確了電化學(xué)、壓縮空氣、飛輪等新型儲(chǔ)能電站的市場(chǎng)主體地位,可通過提供AGC、無功、一次調(diào)頻和黑啟動(dòng)等輔助服務(wù),獲得合理輔助服務(wù)收益。
細(xì)則新增新型儲(chǔ)能電站有償一次調(diào)頻服務(wù),補(bǔ)償單價(jià)為取1萬元/MWh。
遼寧省發(fā)文明確獨(dú)立儲(chǔ)能、虛擬電廠、電化學(xué)儲(chǔ)能和熱儲(chǔ)能在內(nèi)的新型主體,可選擇調(diào)頻時(shí)段參與調(diào)頻市場(chǎng),調(diào)頻比例范圍50%,報(bào)價(jià)上下限0-10元/MW。
今年4月,吉林省發(fā)文要求推動(dòng)建立電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能電站容量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和政策,切實(shí)改善獨(dú)立儲(chǔ)能的盈利狀況。
國(guó)家發(fā)改委 394 號(hào)文推動(dòng)儲(chǔ)能參與調(diào)峰,預(yù)計(jì)東北儲(chǔ)能調(diào)峰收益也將大幅提升。
另一方面,鋰電池系統(tǒng)成本持續(xù)下降以及鈉離子電池成本、液流電池儲(chǔ)能成本進(jìn)一步下探也標(biāo)志著多元化儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)加速到來。
未來:加速構(gòu)建多元協(xié)同的調(diào)節(jié)體系
破局東北電網(wǎng)爬坡困局可以設(shè)立短期、中期、長(zhǎng)期目標(biāo),分階段解決重點(diǎn)任務(wù)。
短期看,實(shí)施火電改造與儲(chǔ)能互補(bǔ)。
通過火電機(jī)組靈活性改造(如優(yōu)化協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、更換高效輔機(jī)),可將調(diào)節(jié)速率提升至1.5%額定容量/分鐘以上,釋放一定規(guī)模的爬坡潛力。
同時(shí),加快電化學(xué)儲(chǔ)能布局,重點(diǎn)覆蓋新能源基地與負(fù)荷中心,解決短時(shí)(30 分鐘內(nèi))爬坡需求。
中期看,加快新能源調(diào)節(jié)能力升級(jí)與儲(chǔ)能規(guī)?;l(fā)展。
推動(dòng)60%以上的新能源機(jī)組具備一次調(diào)頻與虛擬慣量能力,通過 “風(fēng)電 + 儲(chǔ)能”“光伏 + 儲(chǔ)能” 模式,大幅提升新能源場(chǎng)站調(diào)節(jié)能力在裝機(jī)容量中的占比。
利用東北地區(qū)獨(dú)特的資源稟賦,加速落地抽水蓄能與壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目,滿足 1-4 小時(shí)的連續(xù)爬坡需求。
長(zhǎng)期來看,需建立源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)與跨區(qū)互濟(jì)通道。
通過需求側(cè)響應(yīng)聚合各類調(diào)節(jié)資源,通過智能電表與電價(jià)激勵(lì),引導(dǎo)工業(yè)用戶錯(cuò)峰用電,減少晚峰爬坡壓力。
依托特高壓通道,東北與華北、華東建立電力互濟(jì)機(jī)制,在極端情況下可調(diào)用500萬千瓦區(qū)外調(diào)節(jié)資源,形成 “本地為主、外送為輔” 的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。
編后語:東北電網(wǎng)爬坡資源緊缺的困局,本質(zhì)是能源轉(zhuǎn)型期的陣痛。而儲(chǔ)能技術(shù)的突破、政策的精準(zhǔn)發(fā)力與市場(chǎng)機(jī)制的完善,正為這一困局提供系統(tǒng)性解決方案。
從沈撫示范區(qū)的超級(jí)電容 “閃電調(diào)頻”,到大慶安達(dá)的風(fēng)光儲(chǔ)一體化 “能源變形金剛”,東北正以儲(chǔ)能為支點(diǎn),撬動(dòng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的躍升。
未來,隨著儲(chǔ)能成本持續(xù)下降與商業(yè)模式創(chuàng)新,東北有望探索全球高比例新能源電網(wǎng)高效調(diào)節(jié)的新模式。