中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，我國出臺(tái)了一系列頂層政策文件，明確將發(fā)展新能源作為能源轉(zhuǎn)型的核心方向，如《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》。國家能源局等同步發(fā)布了多項(xiàng)配套政策，推動(dòng)風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長，如《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》《電力輔助服務(wù)市場基本規(guī)則》?！叭薄钡貐^(qū)作為我國風(fēng)光資源最集中、最富裕的區(qū)域，風(fēng)電、光伏裝機(jī)占全國總量的60%以上，部分省份或地區(qū)新能源發(fā)電占比超過50%。然而，風(fēng)光出力的間歇性、波動(dòng)性特征對電力系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)能力提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。由于傳統(tǒng)煤電調(diào)峰能力接近極限，儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等新型靈活性資源規(guī)模不足，導(dǎo)致“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象頻發(fā)，新能源消納矛盾突出。在此背景下，系統(tǒng)化分析高比例新能源地區(qū)電力系統(tǒng)靈活性資源的現(xiàn)狀、堵點(diǎn)及對策，對保障地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、高比例新能源地區(qū)電力系統(tǒng)靈活性資源現(xiàn)狀分析
（一）高比例新能源接入催生靈活性需求
“三北”地區(qū)作為我國新能源發(fā)展的核心區(qū)域，積極響應(yīng)國家新能源發(fā)展政策。內(nèi)蒙古發(fā)布《新能源配套儲(chǔ)能管理辦法》，要求新建風(fēng)光項(xiàng)目按10%～15%比例配套儲(chǔ)能；甘肅啟動(dòng)“風(fēng)光儲(chǔ)氫一體化”示范基地建設(shè)，探索“新能源發(fā)電+儲(chǔ)能調(diào)峰+綠氫制備”多能互補(bǔ)模式。截至2024年底，“三北”地區(qū)已建成30個(gè)以上靈活性資源示范項(xiàng)目，風(fēng)電裝機(jī)達(dá)4.2億千瓦、光伏裝機(jī)3.8億千瓦，新能源發(fā)電量占比超過45%。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)，部分風(fēng)光基地如甘肅酒泉、內(nèi)蒙古烏蘭察布新能源發(fā)電占比已超60%。
新能源的高比例接入顯著改變了現(xiàn)有電力系統(tǒng)的“源—網(wǎng)—荷”平衡模式。風(fēng)光出力與用電負(fù)荷的時(shí)空錯(cuò)配加劇，冬季風(fēng)電大發(fā)時(shí)段恰為用電低谷，電網(wǎng)峰谷差持續(xù)擴(kuò)大，吉林、黑龍江等省份峰谷差率超過50%。傳統(tǒng)以煤電為主的“源隨荷動(dòng)”調(diào)節(jié)模式已難以適應(yīng)，系統(tǒng)需在短時(shí)間內(nèi)完成從“大發(fā)”到“低發(fā)”的快速切換，對靈活性資源的需求從“小時(shí)級”向“分鐘級”甚至“秒級”延伸。國際可再生能源署（IRENA）2023年報(bào)告指出，高比例新能源接入將使系統(tǒng)靈活性需求提升30%～50%。
（二）高比例新能源地區(qū)電力系統(tǒng)靈活性資源的現(xiàn)狀與特征
電力系統(tǒng)靈活性資源是指通過調(diào)節(jié)發(fā)電、用電或儲(chǔ)能，響應(yīng)電力供需變化的各類主體，主要包括“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”四大環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)資源。從四大環(huán)節(jié)分析“三北”地區(qū)靈活性資源的現(xiàn)狀與特征如下：
1.電源側(cè)
煤電深度調(diào)峰作為當(dāng)前最主要的靈活性資源，“三北”地區(qū)煤電機(jī)組2024年靈活性改造率超85%，最小技術(shù)出力降至20%左右。但受限于煤電機(jī)組安全運(yùn)行邊界，進(jìn)一步壓減出力空間有限，部分機(jī)組最小出力已接近15%，且深度調(diào)峰導(dǎo)致煤耗上升約10～15克/千瓦時(shí)，度電成本增加0.05～0.08元，經(jīng)濟(jì)性下降。
氣電、生物質(zhì)發(fā)電等可調(diào)節(jié)電源受資源稟賦限制，支撐作用有限。“三北”地區(qū)天然氣資源稀缺，氣電裝機(jī)占比不足2%；生物質(zhì)發(fā)電因燃料收集成本高，秸稈收購價(jià)約300元/噸，導(dǎo)致度電成本達(dá)0.7～0.8元，裝機(jī)規(guī)模僅占電源總裝機(jī)的1.2%。
2.電網(wǎng)側(cè)
盡管跨區(qū)互濟(jì)能力增強(qiáng)，但局部仍然受制于輸送瓶頸?！叭薄钡貐^(qū)已建成“四橫五縱”特高壓輸電通道，2024年跨區(qū)輸電能力達(dá)到2.8億千瓦，比2020年提升了40%。通過跨省跨區(qū)電力互濟(jì)，有效緩解了區(qū)域內(nèi)新能源消納壓力，如蒙西—京津冀、新疆—華東通道等。但吉林白城、寧夏寧東等部分風(fēng)光基地仍然存在“局部送出通道飽和”問題，2024年冬季，吉林白城基地因外送通道利用率超90%，被迫限制部分風(fēng)電出力，棄風(fēng)率達(dá)8%，比全國平均棄風(fēng)率2.1%高出不少。
3.負(fù)荷側(cè)
需求響應(yīng)規(guī)模小，市場化機(jī)制待突破。需求響應(yīng)是通過引導(dǎo)用戶調(diào)整用電行為參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的重要手段，如錯(cuò)峰用電、減少高負(fù)荷時(shí)段用電。目前，“三北”地區(qū)需求響應(yīng)主要以工業(yè)用戶為主，2024年最大響應(yīng)能力約1500萬千瓦，占最大用電負(fù)荷的3%，且多為“行政指令型”響應(yīng)，如迎峰度夏期間強(qiáng)制企業(yè)限產(chǎn)，而用戶自主報(bào)價(jià)等市場化響應(yīng)占比不足20%。以內(nèi)蒙古為例，某工業(yè)園區(qū)參與需求響應(yīng)的企業(yè)僅能獲得0.1元/千瓦時(shí)的補(bǔ)償，遠(yuǎn)低于企業(yè)限產(chǎn)損失的約0.3元/千瓦時(shí)，導(dǎo)致用戶參與積極性不高。
4.儲(chǔ)能側(cè)
新型儲(chǔ)能快速發(fā)展，但規(guī)?；瘧?yīng)用仍處于初期。近年來，“三北”地區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模快速增長，2024年底達(dá)到1200萬千瓦，約占全國35%，較2020年增長5倍。青海塔拉灘“光伏+儲(chǔ)能”電站，通過“光伏+儲(chǔ)能”聯(lián)合發(fā)電模式，將光伏出力波動(dòng)幅度降低了40%，提升了外送電力的穩(wěn)定性。考慮到鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本約1500元/千瓦時(shí)，而收益機(jī)制主要依賴“峰谷價(jià)差”和“輔助服務(wù)”，年收益率僅5%～6%，導(dǎo)致儲(chǔ)能項(xiàng)目投資回收周期長達(dá)8～10年，社會(huì)資本參與意愿有限。
二、高比例新能源地區(qū)靈活性資源發(fā)展的難點(diǎn)分析
（一）靈活性資源供給不足
靈活性資源規(guī)模與新能源發(fā)展速度不匹配導(dǎo)致靈活性資源供給不足?！叭薄钡貐^(qū)新能源裝機(jī)年均增長速度超過20%，但儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等靈活性資源的增長速度只有10%～15%，導(dǎo)致“增量不增調(diào)”矛盾突出。以某百萬千瓦級風(fēng)光基地為例，其配套儲(chǔ)能規(guī)模僅為10萬千瓦，占比不到10%。在冬天，如果連續(xù)3天低風(fēng)速、低光照，儲(chǔ)能只能支撐2小時(shí)調(diào)峰需求，剩余時(shí)段仍需依賴煤電壓減出力，否則只能棄風(fēng)棄光。此外，靈活性資源分布不均衡，新疆哈密、內(nèi)蒙古阿拉善等風(fēng)光資源富集的偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于電網(wǎng)薄弱、負(fù)荷密度低，儲(chǔ)能項(xiàng)目等靈活性資源建設(shè)成本較中心區(qū)域高20%～30%，進(jìn)一步加劇了局部區(qū)域的供需失衡。
（二）靈活性資源技術(shù)瓶頸突出
靈活性資源在長時(shí)儲(chǔ)能、多能互補(bǔ)協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)的成熟度與經(jīng)濟(jì)性方面有待提升，制約了靈活性資源健康發(fā)展。長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)方面，鋰電池儲(chǔ)能由于能量密度限制，循環(huán)使用壽命約6000次，成本極高，占系統(tǒng)總成本60%，難以滿足“日調(diào)節(jié)”以上需求，如應(yīng)對連續(xù)陰雨天、無風(fēng)期的周級調(diào)節(jié)。液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能等長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)雖然理論壽命能達(dá)到20年以上，但存在能量效率低、占地面積大等問題，規(guī)模化應(yīng)用存在技術(shù)瓶頸。多能互補(bǔ)協(xié)同控制技術(shù)方面，“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”協(xié)同控制需整合發(fā)電、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能等多源數(shù)據(jù)，目前，多數(shù)項(xiàng)目仍采用“分散控制”模式，如儲(chǔ)能獨(dú)立于電源側(cè)調(diào)節(jié)，未實(shí)現(xiàn)“全局優(yōu)化”。某風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合電站實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，協(xié)同控制技術(shù)缺失導(dǎo)致儲(chǔ)能利用率僅60%，系統(tǒng)整體調(diào)節(jié)效率下降15%。
（三）靈活性資源市場機(jī)制不完善
靈活性資源市場機(jī)制不完善導(dǎo)致靈活性資源價(jià)值未充分挖掘。當(dāng)前電力市場中，靈活性資源的價(jià)值主要通過“輔助服務(wù)補(bǔ)償”和“峰谷價(jià)差套利”兩條路徑實(shí)現(xiàn)，但市場機(jī)制設(shè)計(jì)存在以下三大問題。第一，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)偏低。以“三北”地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)為例，深度調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)約0.2元/千瓦時(shí)，只能覆蓋煤電調(diào)峰新增煤耗成本的70%，儲(chǔ)能參與調(diào)峰的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更低，約為0.1～0.15元/千瓦時(shí)，難以覆蓋投資成本。第二，交易品種單一。目前輔助服務(wù)市場以“調(diào)峰”為主，“調(diào)頻”“備用”等品種交易量不足20%，且缺乏對靈活性資源的長期調(diào)節(jié)能力進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹叭萘垦a(bǔ)償”機(jī)制，導(dǎo)致企業(yè)缺乏建設(shè)“冗余調(diào)節(jié)能力”的動(dòng)力。第三，跨區(qū)交易壁壘。受限于省間電力市場分割，靈活性資源難以在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置。如蒙西電網(wǎng)富裕的儲(chǔ)能容量無法直接支援河北電網(wǎng)的調(diào)峰需求，導(dǎo)致資源浪費(fèi)與局部緊張并存。
（四）靈活性資源政策協(xié)同不足
靈活性資源政策協(xié)同不足導(dǎo)致跨部門、跨領(lǐng)域管理存在沖突，靈活性資源發(fā)展涉及能源、電力、國土、環(huán)保等多部門，政策協(xié)同存在如下突出問題。第一，規(guī)劃銜接不暢。新能源規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃、儲(chǔ)能規(guī)劃“各自為戰(zhàn)”。如，某風(fēng)光基地規(guī)劃時(shí)未同步預(yù)留儲(chǔ)能用地，后期因基本農(nóng)田土地性質(zhì)限制，儲(chǔ)能項(xiàng)目被迫調(diào)整選址，建設(shè)周期延長1年，額外增加成本20%。第二，標(biāo)準(zhǔn)體系缺失。儲(chǔ)能消防、并網(wǎng)、安全等標(biāo)準(zhǔn)分散在能源、消防、電力等部門，部分標(biāo)準(zhǔn)存在沖突，如儲(chǔ)能電站防火間距要求與電網(wǎng)接入距離要求矛盾，導(dǎo)致項(xiàng)目審批周期長、因滿足多標(biāo)準(zhǔn)要求導(dǎo)致建設(shè)成本增加。第三，激勵(lì)政策碎片化。各地對儲(chǔ)能的補(bǔ)貼政策差異大，如內(nèi)蒙古按儲(chǔ)能容量補(bǔ)貼300元/千瓦，陜西按放電量補(bǔ)貼0.2元/千瓦時(shí)，且補(bǔ)貼退坡機(jī)制不明確，部分省份2025年補(bǔ)貼將下降50%，導(dǎo)致企業(yè)投資預(yù)期不穩(wěn)定。
三、高比例新能源地區(qū)靈活性資源發(fā)展的對策建議
（一）強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)：構(gòu)建“規(guī)劃—標(biāo)準(zhǔn)—落地”全鏈條協(xié)同機(jī)制
構(gòu)建“規(guī)劃—標(biāo)準(zhǔn)—落地”全鏈條協(xié)同機(jī)制。第一，統(tǒng)籌規(guī)劃布局。將靈活性資源納入省級或自治區(qū)電力規(guī)劃“一張圖”，明確新能源開發(fā)規(guī)模與靈活性資源（儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等）的配套比例，如“三北”地區(qū)新建風(fēng)光項(xiàng)目配套儲(chǔ)能比例不低于15%，且儲(chǔ)能時(shí)長不低于4小時(shí)。在國土空間規(guī)劃中劃定“靈活性資源建設(shè)專區(qū)”，優(yōu)先保障儲(chǔ)能電站、需求響應(yīng)聚合商等用地需求。第二，完善標(biāo)準(zhǔn)體系。建議出臺(tái)電力系統(tǒng)靈活性資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通則，統(tǒng)一儲(chǔ)能并網(wǎng)、消防、安全等技術(shù)要求；制定“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”協(xié)同控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)多主體數(shù)據(jù)互通與聯(lián)合優(yōu)化。第三，建立跨區(qū)協(xié)同平臺(tái)。依托“三北”區(qū)域電力交易中心，建立靈活性資源跨區(qū)交易平臺(tái)，允許儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等資源在省間交易，按調(diào)節(jié)貢獻(xiàn)度獲取收益。例如，蒙西電網(wǎng)的儲(chǔ)能可參與華北電網(wǎng)的調(diào)峰交易，收益按“調(diào)節(jié)量×區(qū)域統(tǒng)一價(jià)格”結(jié)算。
（二）突破技術(shù)瓶頸：推動(dòng)“技術(shù)攻關(guān)+產(chǎn)業(yè)化”雙輪驅(qū)動(dòng)
推動(dòng)“技術(shù)攻關(guān)+產(chǎn)業(yè)化”雙輪驅(qū)動(dòng)。第一，加大長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)攻關(guān)。建議設(shè)立國家長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)專項(xiàng)（“十五五”期間預(yù)算200億元），重點(diǎn)支持液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能等技術(shù)研發(fā)，目標(biāo)為2030年長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本從目前的1200元/千瓦時(shí)降至800元/千瓦時(shí)以下，效率提升至80%以上。第二，推廣多能互補(bǔ)協(xié)同控制技術(shù)。在“三北”地區(qū)選取5～10個(gè)風(fēng)光基地開展“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”一體化控制示范，依托數(shù)字孿生、AI調(diào)度等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷的實(shí)時(shí)協(xié)同優(yōu)化。例如，甘肅某基地通過引入AI調(diào)度系統(tǒng)，儲(chǔ)能利用率提升至85%，系統(tǒng)調(diào)峰能力增強(qiáng)20%。第三，培育靈活性技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。支持龍頭企業(yè)聯(lián)合高校、科研機(jī)構(gòu)建設(shè)靈活性技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體，重點(diǎn)突破儲(chǔ)能電池材料、智能調(diào)度軟件等“卡脖子”環(huán)節(jié)，推動(dòng)關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率提升至90%以上。
（三）完善市場機(jī)制：充分釋放靈活性資源價(jià)值
通過市場機(jī)制優(yōu)化充分釋放靈活性資源價(jià)值。第一，健全輔助服務(wù)市場。擴(kuò)大輔助服務(wù)交易品種，增加“容量補(bǔ)償”“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量服務(wù)”等新型交易，爭取2026年前實(shí)現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)市場全覆蓋。提高調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，并建立補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)與新能源占比掛鉤的動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，如新能源占比每提高5%，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)上調(diào)10%。第二，探索“靈活性資源+綠證”復(fù)合收益模式。允許儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等靈活性資源參與綠證交易，每調(diào)節(jié)1兆瓦時(shí)新能源電力可額外獲得0.5個(gè)綠證，提升項(xiàng)目收益。第三，發(fā)展靈活性資源聚合商。支持第三方機(jī)構(gòu)整合分散的儲(chǔ)能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷（如工業(yè)企業(yè)、電動(dòng)汽車），形成虛擬電廠參與市場交易。如內(nèi)蒙古某聚合商通過整合500個(gè)用戶的可調(diào)節(jié)負(fù)荷（總?cè)萘?0萬千瓦），2024年參與調(diào)峰交易收益超5000萬元，用戶平均收益提升20%。
四、結(jié)論
高比例新能源地區(qū)電力系統(tǒng)靈活性資源的發(fā)展，是保障電網(wǎng)安全、推動(dòng)新能源消納的關(guān)鍵支撐。當(dāng)前“三北”地區(qū)靈活性資源發(fā)展已取得階段性進(jìn)展，但仍面臨資源供給不足、技術(shù)瓶頸突出、市場機(jī)制不完善、政策協(xié)同不足等核心堵點(diǎn)。未來需通過強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)、突破技術(shù)瓶頸、完善市場機(jī)制、優(yōu)化政策支持等綜合舉措，構(gòu)建“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”協(xié)同互動(dòng)的靈活性資源體系。這不僅是技術(shù)裝備的升級過程，更是治理模式、市場機(jī)制的系統(tǒng)性創(chuàng)新，將為我國“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和全球新能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)“中國方案”。
