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      新形勢下儲能面臨的挑戰與應對建議
      發布者:admin | 來源:能源研究俱樂部 | 0評論 | 1802查看 | 2021-11-04 15:20:01    

      新型電力系統的顯著特征是新能源在電源結構中占據主導地位,而新能源具有隨機性、波動性、間歇性特點,導致系統調節資源需求大,系統大范圍和長周期電力電量平衡難度顯著加大,對電網安全構成嚴重威脅。與傳統電力系統相比,新型電力系統在持續可靠供電、電網安全穩定和生產經營等方面將面臨重大挑戰。儲能作為電網一種優質的靈活性調節資源,同時具有電源和負荷的雙重屬性,可以解決新能源出力快速波動問題,提供必要的系統慣量支撐,提高系統的可控性和靈活性。在新型電力系統下,儲能是支撐高比例可再生能源接入和消納的關鍵技術手段,在提升電力系統靈活性和保障電網安全穩定等方面具有獨特優勢。


      一、儲能在新型電力系統中的定位


      新型電力系統賦予了儲能更為重要的戰略地位,使“源-網-荷-儲”成為新型電力系統中不可或缺的要素。建設以新能源為主體的新型電力系統,關鍵是提高系統靈活調節能力,平抑新能源的短時波動,提高較長時段的系統平衡能力。儲能可進行大規模容量充放電,能有效地滿足新能源大規模接入和用戶用能方式升級帶來的系統平衡新需求,支撐新型電力系統長時間尺度電力電量供需平衡,提高電力系統的安全性。目前,儲能已在電力系統的發、輸、配、用等各個環節均發揮重要作用,具有廣泛的應用前景。


      隨著我國“雙碳”目標的提出以及構建新型電力系統目標的確立,儲能在整個電力系統的戰略地位和重要作用正在得到進一步彰顯。南方電網公司在“十四五”電力發展規劃提出,到2030年,電網具備支撐新能源再新增裝機1億千瓦以上的接入消納能力,推動新能源成為南方區域第一大電源,非化石能源占比達到65%以上。新能源裝機的大規??焖偬嵘?,以及新型電力系統能源結構變化,將使得儲能剛需屬性愈發增強。隨著各省市新能源配置儲能政策相繼落地,儲能逐漸成為新能源的標配或必配。這些政策在推進建設清潔能源消納的電力市場機制、全面提升電力系統調節能力和著力推動清潔能源消納模式創新的同時,進一步鼓勵推動儲能建設和參與,加快系統能源結構優化,推進能源利用效率提升??梢?,儲能已成為未來建設新型電力系統的關鍵支撐手段。


      二、儲能向多元化方向發展


      儲能是未來新型電力系統的重要應用技術,目前已開展研究及應用的儲能技術類型眾多,其技術特點及適用場景各異。按照能量的存儲方式,儲能技術主要分為電化學儲能(如鉛酸電池、鋰電池等)、電磁儲能(如超導電磁儲能、超級電容等)、物理儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)、熱儲能(如顯熱儲能、潛熱儲能)等。目前全球發展最成熟、裝機規模最大的儲能是抽水蓄能,電化學儲能緊隨其后。同時,以氫儲能、儲熱/冷技術、電磁儲能和飛輪儲能等為代表的新型儲能技術也在不斷進步。未來,儲能材料將朝著低成本、高儲能密度、高循環穩定性、長周期存儲的趨勢發展;儲能裝備將從關注單體設備效率、成本,轉向滿足差異性需求的高品質供能、儲用協調方向;規?;瘍δ芗夹g將從單純供能轉向兼顧電網輔助服務和綜合能源服務的多元化用能。


      隨著國家相關政策的出臺和體制機制的不斷完善,儲能產業也已呈現出多元化、快速發展的良好態勢,并在商業化模式中展現更大應用價值。南方電網公司通過試驗示范和實際運行進一步推動儲能技術進步,并使其在電力系統削峰填谷、電壓補償、頻率調節、電能質量治理等方面發揮更大作用,不斷滿足新型電力系統安全穩定可靠需求。


      三、儲能面臨的挑戰與應對建議


      我國“雙碳”目標的提出將加快推動可再生能源實現跨越式發展,同時對儲能也給予了更高的預期。面對建設新型電力系統的迫切需求,儲能發展所面臨的挑戰與機遇并存。


      挑戰一:儲能參與電力市場的身份不明確。目前國家尚無對儲能設施從事電力業務的具體規定,在實際工作中造成既要支持儲能發展又無章可循的兩難境地。儲能的市場地位不明確,直接導致其在市場準入、計量、結算等方面衍生出諸多問題,影響了行業的快速發展。


      挑戰二:儲能項目建設缺乏必要的標準規范。儲能在電源側、電網側和用戶側的應用場景不同,對儲能的規模、技術、性能要求差異性較大。儲能的政策、法規和準則與行業的深度融合還欠缺完善的頂層設計,在建設運行當中尚缺乏體系化設計,導致安全隱患較大。


      挑戰三:儲能參與電力市場的機制尚不完善。盡管儲能設備、運行成本不斷下降,為儲能靠自身經濟性參與市場競爭創造了條件,但目前電力市場中的調度、交易、結算等機制還難以與儲能應用全面匹配,儲能在建設新型電力系統中的作用也沒有被充分認識。


      盡管儲能發展過程面臨的挑戰不少,但國家發展改革委、國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》的發布,為儲能行業從商業化初期向規?;l展定下基調,儲能業務發展將獲得良好機遇。


      應對一:提升儲能服務新型電力系統能力。隨著電力市場化改革深入,儲能發展獲得了政策空間,也獲得了參與市場的入場券。南方電網公司將依托儲能業務提升新型電力系統服務能力,研究組建服務新型電力系統建設的儲能業務機構,充實完善新型儲能相關業務。


      應對二:制定完善新型儲能配置系列標準?!笆奈濉逼陂g儲能發展提速,南方電網公司將加快編制南方區域新型儲能規劃,推動按照新增新能源的20%配置新型儲能,明確各地區規模及項目布局,“十四五”和“十五五”期間分別投產2000萬千瓦新型儲能。


      應對三:深化儲能電力輔助服務市場建設。容量電價機制為儲能參與電力市場提供了可能,南方電網公司將通過深化電力輔助服務市場建設,完善調頻、調峰、備用等市場品種,制定適應抽水蓄能、新型儲能等新興市場主體參與的交易機制,有效疏導系統,調節資源成本。


      四、結語


      隨著儲能技術不斷進步、商業化模式日趨成熟以及市場機制逐步完善,儲能行業必將得到空前規?;l展。南方電網公司將牢牢把握構建新型電力系統的重大機遇,推動儲能業務發展和技術進步,助力國家碳達峰、碳中和目標順利實現。


      注:作者陳衛東,供職于南方電網廣西電力科學研究院。

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