儲能作為新型電力系統的新要素得到了廣泛關注

隨著國家吹響“雙碳”目標的號角，建設新型電力系統成為了首要目標。高占比新能源接入后將導致電網發生根本性的變化。電力電子化、低轉動慣量、風光發電弱可控等問題使得電網的安全可靠運行面臨挑戰，儲能得到了業界專家的認可，并作為支撐新型電力系統建設的關鍵。國家發改委、國家能源局先后發布了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》《“十四五”新型儲能發展實施方案》，各地積極響應出臺了相應的政策，業內專家人士圍繞儲能積極開展技術攻關，儲能行業呈現出火熱的發展態勢。

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（來源：微信公眾號“電聯新媒” 作者：李文云 翟蘇巍）

儲能應用面臨諸多實際問題

目前雖然儲能在技術研發、項目建設、商業模式探索等方面取得了一定的進展，但在實際的建設過程中還存在諸多現實問題。

首先，客觀上來說，現有的儲能都面臨建設成本高的問題，考慮到使用壽命、使用次數、維護周期、使用環境要求等，尤其是電化學儲能的容量衰減問題，后期還涉及更換電池，投資成本巨大。現有投資主體可以劃分為發電企業投資、電網投資、用戶投資以及其他商業主體的投資，總體核算下來，一般的儲能建設費用都在千萬上億的價格，儲能成本一直都居高不下，相關的市場化機制、投資回報機制、成本疏導機制均不完善，導致儲能的投資主體望而卻步。

其次，雖然儲能在系統調頻、調壓、移峰填谷、大用戶峰谷價差套利、延緩輸電設備升級改造、系統黑啟動、與新能源打捆改善出力特性、作為緊急電源以及輔助服務等諸多方面可以發揮巨大的作用，但其本質均是依靠儲能的儲存容量和功率來進行調節。依據儲能功率與容量比例，可將儲能分為功率型、能量型和容量型。容量型儲能一般需要滿足連續長時間的充放電要求，功率型儲能電池需要在秒級時段實現快速充電、放電，能量型儲能介于兩者之間。各類型儲能都具有各自的應用要求，所以撇開儲能的具體類型、容量、功率來談儲能的作用是不切實際的。而且實際中各類儲能技術應用場景界定不清，會導致規劃、運行到實際效益有較大額偏差。

此外，儲能建設后主要發揮哪些作用、如何參與電網調度，在相關實施方案不明朗的情況下，新能源企業主動投資儲能的積極性普遍不高。對于儲能建設后由誰來進行調管、維護都還沒有明確的機制，未能有效地落實到責任主體，相關的標準制度有待形成，因此目前儲能的商業化和規模化還是在探索階段，要實實在在地讓儲能發揮出支撐新型電力系統建設的功能，還需要在技術和制度方面共同推進。

目前，云南電網公司主要圍繞“新能源+儲能”的規劃、調度、控制等方面開展了技術攻關。

新能源場站儲能配置方法及并網調控關鍵技術研究

（一）兼顧新能源場站主動支撐能力與技術經濟性的儲能優化配置技術

由于風電、光伏發電的隨機性、間歇性和波動性會引起電網頻率—電壓等一系列問題，因此通過“新能源+儲能”協同來緩減相關問題，提出了綜合考慮平抑新能源出力波動、提升供電能力、促進新能源消納、支撐電網穩定運行等多種功能定位的新能源場站儲能優化配置方法。

在主要考慮了平抑新能源出力波動、促進新能源消納、滿足省地電網調峰需求、支持電壓與頻率調節、提升技術經濟性等需求的基礎上，根據網絡條件、資源特征、儲能特性與技術經濟性，研究調峰、調頻、調壓、多時間尺度、場站間協同等多種功能定位下的儲能配置邊界，提出儲能配置的目標場景。考慮到未來不同新能源發電占比下系統的差異化運行特性和穩定運行需求，從新能源場站主動支撐擾動后的頻率、電壓恢復、新能源場站功率波動平抑、移峰填谷、功率預測偏差補償等多個層面，分析新能源場站配置儲能的功能定位與技術經濟性，形成各類典型場景下的新能源場站儲能配置的指導原則，并進行技術經濟性評估，預期能夠為新能源場站儲能配置提供指導依據。

（二）新能源+儲能的優化調度模型與方法策略

考慮儲能與新能源的協同調節能力，圍繞新能源發電的不確定性、電網的電力電量平衡、電網安全以及調峰調頻調壓等電網需求設計調度算法，結合儲能快速調節特性及調節空間、發電出力及負荷預測、新能源出力特性等，充分考慮新能源及多類型儲能的特性，根據新能源場站實際情況可任意組合出適用于電網分析的“新能源+儲能”調度對象的數學模型，構建靈活匹配電網運行需要的“新能源+儲能”優化調度功能。

針對新能源發電不同占比的典型場景，明確儲能在大擾動事件中頻率、電壓支撐能力的功能定位和系統需求，綜合考慮與常規機組、新能源發電調頻調壓能力的相互協調，建立技術經濟性的儲能容量優化配置模型，研究光伏、風電、儲能聯合系統參與系統頻率響應輔助服務情況下，頻率調節補貼、儲能容量配置和新能源場站綜合收益之間的關系，構建適應不同新能源出力波動水平，滿足頻率、電壓、安全支撐的中調、地調集散調控“新能源+儲能”的模型，實現有序分級管理的多級儲能調度模式，基于電網運行方式變化、檢修安排、新能源預測結果，實現應對未來三天電力供應需求的調度策略。

（三）提升系統穩定性的“新能源+儲能”一體化主動支撐控制技術

圍繞新能源電站慣量支撐、頻率控制及電壓控制需求，針對配置儲能的新能源電站控制對象數量龐大、動態特性復雜、源儲協調困難的問題，研發出提升系統穩定性的“新能源+儲能”一體化主動支撐控制技術。

構建考慮慣量、調頻下垂特性、調壓下垂特性等因素的新能源場站多元聚合指標體系；針對新能源場站參數不精確、出力預測不精確的問題，提出參數不完備下運行數據驅動的新能源場站有功無功控制模型構建方法；針對新能源場站源—儲復雜動態運行特征，研究數據—模型混合驅動的新能源場站慣量、頻率與電壓聚合調控特性在線評估方法。分析風機轉子動能釋放及光伏直流母線電容放電暫態過程機理，提出面向系統頻率穩定性提升的源—儲一體化主動支撐控制技術；針對新能源場站整體頻率支撐特性與站內功率優化分配之間的矛盾，研究基于數據—模型混合驅動的新能源場站頻率優化控制方法，提出風、光發電自適應高效頻率反饋校正控制方法，提出源—儲一體化控制策略。

“十四五”是“碳達峰”的關鍵期，而儲能在新型電力系統的建設過程中將會發揮支撐性的關鍵作用，云南電網公司也會持續推動儲能相關技術的更深入研究和探討，為保障新型電力系統安全穩定運行發揮重要支撐作用。

關鍵詞： 技術經濟 電力系統