中國儲能網(wǎng)訊：傳統(tǒng)思維下的三大調(diào)節(jié)要素
需要調(diào)節(jié)的根源在于供給側(cè)與需求側(cè)存在不匹配，存在受自然力、技術(shù)水平、市場需求等方面因素限制約束下的不確定性波動。筆者認為，按傳統(tǒng)思維，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的核心主要在于三個要素。
一是供給側(cè)要素，包括電源是否持續(xù)、堅強、穩(wěn)定，發(fā)電能力是否充足，緊急情況下是否具備較為充沛的機動調(diào)節(jié)能力等;
二是需求側(cè)要素，也就是電能消費端的負荷總量、負荷分布、需求變化規(guī)律、靈活度等，關(guān)鍵在于可承受性，即極端情況下的最大負荷值與最大發(fā)電能力值的對比和可預(yù)測性，即根據(jù)工業(yè)建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展、氣象條件、負荷波動等歷史因素能否對未來一定時間段的負荷峰谷值和變化規(guī)律作出盡量精確的測算;
三是供給與需求之間的聯(lián)絡(luò)通道，也就是電網(wǎng)，包括網(wǎng)絡(luò)的輸送能力、調(diào)控水平、架構(gòu)布局、技術(shù)與安全約束等。
以上的思路是與電能的傳統(tǒng)技術(shù)特點相對應(yīng)的，即其利用形式的瞬時性決定了供給側(cè)與需求側(cè)不匹配的情況下，系統(tǒng)調(diào)節(jié)存在天然的難度和矛盾;同時電能的輸送與利用高度依賴電力網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)的質(zhì)量與架構(gòu)同樣成為影響系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要因素。按照現(xiàn)行管理體制，調(diào)度機構(gòu)歸屬電網(wǎng)企業(yè)管理，電網(wǎng)實際的功能遠遠超出了輸送通道的作用，成為溝通調(diào)節(jié)電能供給、電能輸送、電能消費的關(guān)鍵節(jié)點。電網(wǎng)不論在電力系統(tǒng)整體技術(shù)調(diào)節(jié)能力還是整個電力系統(tǒng)體系架構(gòu)中占有突出的比重。
技術(shù)發(fā)展有望對現(xiàn)行架構(gòu)帶來全新變革
按照上文所述，傳統(tǒng)的發(fā)電、電網(wǎng)、用戶作為電力系統(tǒng)的主要要素，構(gòu)成整個系統(tǒng)的主要元素架構(gòu)，進而影響決定其生產(chǎn)組織和管理運行模式，并且電網(wǎng)在其中起著至關(guān)重要的作用。儲能技術(shù)的發(fā)展為上述問題提供了全新的思路。技術(shù)的突破不僅是生產(chǎn)力水平的突破，更會帶來系統(tǒng)格局和體制機制的革命性變革：電能即發(fā)即用的技術(shù)特征將隨著儲能技術(shù)發(fā)展發(fā)生革命性改變，發(fā)電側(cè)與用電側(cè)必須瞬時性一致的技術(shù)約束將伴隨儲能技術(shù)的不斷完善而逐漸削弱甚至消除。大力發(fā)展儲能技術(shù)，盡快形成技術(shù)先進、機制靈活、布局合理的儲能體系，將會從電力供給、電力需求、電力輸送網(wǎng)絡(luò)等各個方面為電力系統(tǒng)帶來全新變革，進而推動整個電力發(fā)展改革進程。
從供給側(cè)看，儲能技術(shù)發(fā)展可以明顯擴大電力供給能力?！兑庖姟分赋?，“在調(diào)峰調(diào)頻需求較大、棄風棄光突出的地區(qū)，結(jié)合電力系統(tǒng)輔助服務(wù)市場建設(shè)進度，建設(shè)一批裝機容量1萬千瓦以上的集中式新型儲能電站”。筆者認為，發(fā)展儲能技術(shù)的意義不僅在于緩解棄風棄光，節(jié)約和充分利用資源，同時更增強了電力供給能力，使得電源側(cè)的供給保障大大提高。并且儲能克服了電能即發(fā)即用的局限，從整個電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)角度考量，等于增加了一支高度機動的強大力量，可以有效應(yīng)對負荷曲線的峰谷變化，妥善應(yīng)對不時之需。
從需求側(cè)看，儲能設(shè)施的建設(shè)使得一部分負荷視同有了較為穩(wěn)定的電源，能夠減少用電負荷的波動，助力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)：隨著技術(shù)發(fā)展和石墨烯等優(yōu)質(zhì)儲能載體的加工利用，儲能電池將體積更小、容量更大，若能較長時間保障居民用戶取暖、做飯等生活應(yīng)用，就會緩解特定時段負荷的波動，同時也緩解了供給側(cè)的壓力。換而言之，能夠滿足用戶生活所需的儲能設(shè)施作為一種靈活電源，實現(xiàn)了電能供給側(cè)與需求側(cè)的近距離甚至零距離對接，供給與需求的距離縮短甚至消失，二者之間的靈活完美對接大大降低了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的壓力和必要性。
筆者認為，儲能體系建設(shè)最重大的意義在于對電網(wǎng)的影響。任何概念和體系都有成長、變化與衰減、滅亡的過程，必須用與時俱進的觀點考量電力系統(tǒng)的發(fā)展。電網(wǎng)作為電力供給與需求側(cè)的聯(lián)系通道和媒介，并非一定一成不變。儲能的發(fā)展就足以帶來突破和變革的可能。儲能設(shè)施相當于一個個靈活的電源，當儲能技術(shù)發(fā)展到一定程度，儲能體系較為完善時，電能需求側(cè)可以直接對接供給側(cè)，對電力網(wǎng)絡(luò)的依賴將大大降低。進而受電網(wǎng)輸送能力、運行質(zhì)量、安全約束、架構(gòu)布局、調(diào)度水平等因素密切影響的整個電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力也會大大增強，因為傳統(tǒng)供給側(cè)與需求側(cè)之間掣肘系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的網(wǎng)絡(luò)被儲能體系一定程度上削弱或替代，整個電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的約束要素減少了，調(diào)節(jié)的水平自然也就提高了。等于輕裝上陣，輕松調(diào)節(jié)：傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)三要素(電源、電網(wǎng)、用戶)有望變?yōu)閮梢?，電能供給側(cè)與需求側(cè)的媒介及通道可能衰減甚至消失。同時，對網(wǎng)絡(luò)依賴性的降低，也減少了線路通道建設(shè)的經(jīng)濟負擔和大面積停電等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性風險。
增量配電業(yè)務(wù)宜與儲能建設(shè)密切配合
國家發(fā)展改革委、國家能源局《增量配電業(yè)務(wù)配電區(qū)域劃分實施辦法(試行)》辦法指出，“配電區(qū)域劃分應(yīng)與國家能源政策相銜接”“鼓勵以滿足可再生能源就近消納為主要目標的增量配電業(yè)務(wù)，支持依據(jù)其可再生能源供電范圍、電力負荷等情況劃分配電區(qū)域”。國家能源局印發(fā)的《2018年能源工作指導意見》指出“推動先進儲能技術(shù)應(yīng)用”。筆者認為，發(fā)展儲能技術(shù)符合國家能源政策的指向。當儲能技術(shù)水平達到一定程度時，在棄風棄光較為嚴重的地區(qū)，選取較為適合工業(yè)和經(jīng)濟社會發(fā)展的區(qū)域推廣大型儲能電站(不是指傳統(tǒng)抽水儲能電站，而是指采用大容量電池組等先進技術(shù)提供穩(wěn)定持續(xù)電能的電站)，引入有配電網(wǎng)運營權(quán)的售電公司建設(shè)運營，不僅僅有利于新能源的儲存與消納，更重要的意義在于出現(xiàn)了更為穩(wěn)定、更為持續(xù)的新型電源——這種電源沒有即發(fā)即用的傳統(tǒng)壓力，可以從容應(yīng)對需求側(cè)的變化與波動，同時能量的來源可以就地取材于風光等自然力，網(wǎng)絡(luò)輸送的必要性和約束性大大降低，如果儲能電站周邊配置較為合理的耗能企業(yè)和工業(yè)布局，完全有望形成不依賴電力輸送主網(wǎng)架，同時具備穩(wěn)定性與靈活性的相對獨立的電能生產(chǎn)消費系統(tǒng)。
電力是經(jīng)濟發(fā)展的晴雨表。通過儲能技術(shù)發(fā)展和儲能體系建設(shè)的推進，有望有效改進傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)架構(gòu)，縮小乃至消除電力供給側(cè)與需求側(cè)的距離與阻隔，減小因網(wǎng)絡(luò)輸送對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力及系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全約束水平的影響，通過技術(shù)性的突破與革命改善傳統(tǒng)的體制架構(gòu)。筆者認為，應(yīng)該把握時代脈搏，以勇于創(chuàng)新和改革進取的精神大力推進儲能體系建設(shè)，最大限度發(fā)揮儲能在提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、推進電力體制改革、推動清潔能源消納利用、帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、助力脫貧攻堅等方面的積極作用。
