截至2023年底,風(fēng)電、太陽能發(fā)電量占全國發(fā)電量的比重為15%;按照國家能源局《2024年能源工作指導(dǎo)意見》目標(biāo),2024年底風(fēng)電、太陽能發(fā)電量占比要達(dá)到17%以上;
、按照國網(wǎng)公司預(yù)測,預(yù)計到2060年,風(fēng)電、太陽能發(fā)電量占比將達(dá)到45%左右。新能源滲透率的提高深刻改變了電力系統(tǒng)的運行特點和規(guī)律,其中對調(diào)節(jié)性資源的需求成為
制約新能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
新能源在不同地區(qū)電源類型、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、負(fù)荷類型、調(diào)度控制模式多樣,電網(wǎng)強(qiáng)度不一,運行機(jī)理復(fù)雜,給電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求帶來巨大的不確定性,電力系統(tǒng)遵循“分層分區(qū)、就地平衡”等原則,從頂層如何統(tǒng)計各類調(diào)節(jié)性資源儲能對系統(tǒng)的支撐能力,量化調(diào)節(jié)資源缺口,合理配置儲能等調(diào)節(jié)性資源是行業(yè)儲能被普遍視為新型電力系統(tǒng)中重要的調(diào)節(jié)性資源,發(fā)揮著調(diào)峰、一次調(diào)頻、二次調(diào)頻、備用、爬坡、黑啟動等多重功能,但行業(yè)布局缺乏頂層統(tǒng)一規(guī)劃,例如新能源側(cè)儲能仍主要按照一定比例和時間“強(qiáng)配”的模式,未從電力系統(tǒng)全局統(tǒng)籌規(guī)劃需求和布局。各個地區(qū)、各類應(yīng)用場景儲能的應(yīng)用功能、運行模式和調(diào)用模式尚未成熟,儲能設(shè)備性能和安全等問題仍受質(zhì)疑,投運項目整體利用率偏低。為優(yōu)化儲能對電力系統(tǒng)的支撐作用并發(fā)揮儲能的利用價值,在電力系統(tǒng)中如何科學(xué)合理的配置儲能至關(guān)重要,特別是針對電力系統(tǒng)中不同應(yīng)用場景儲能的調(diào)峰、調(diào)頻等需求提出配置原則,分析不同應(yīng)用場景儲能配置方法。
常規(guī)電源側(cè)主要輔助機(jī)組參與調(diào)頻、黑啟動等服務(wù),其中二次調(diào)頻是目前最重要的應(yīng)用功能,其主要根據(jù)調(diào)度下發(fā)的調(diào)頻里程來確定儲能配置功率,充放電時間結(jié)合調(diào)頻指令時間來確定。新能源側(cè)儲能主要提升新能源并網(wǎng)友好性,未來可作為獨立儲能參與電力市場服務(wù),在大基地項目中支撐新能源外送,解決集中式風(fēng)電、光伏并網(wǎng)或送出帶來的調(diào)峰壓力。新能源側(cè)儲能在發(fā)揮平滑輸出功率波動、跟蹤計劃曲線、調(diào)頻等模式下配置儲能規(guī)模主要結(jié)合新能源出力特性配置。在作為獨立儲能參調(diào)峰輔助服務(wù)市場或現(xiàn)貨市場時,其配置規(guī)模需結(jié)合電源、負(fù)荷出力曲線特性,綜合分析各類調(diào)峰資源和電源-負(fù)荷曲線綜合確定其規(guī)模及分布地點,解決現(xiàn)有新能源場站“一刀切”強(qiáng)配的方式。對大基地項目中配置儲能,主要考慮新能源基地調(diào)峰和外送通過需要,滿足可再生能源電量比例、新能源利用率、通過利用小時數(shù)等要求,不增加送端電網(wǎng)調(diào)峰壓力。電網(wǎng)側(cè)儲能主要提升電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力,延緩或替代電網(wǎng)投資,提升系統(tǒng)應(yīng)急保障能力。對電力系統(tǒng)提供調(diào)峰支撐能力是目前電網(wǎng)側(cè)儲能最核心作用,主要根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)的負(fù)荷峰谷差、區(qū)域電網(wǎng)的最大調(diào)峰缺口、缺口持續(xù)時間等來確定調(diào)峰需求,在統(tǒng)籌考慮火電深調(diào)能力、需求側(cè)響應(yīng)等調(diào)峰資源確定電網(wǎng)側(cè)儲能規(guī)模,通過地區(qū)專項規(guī)劃確定電網(wǎng)側(cè)儲能的站點規(guī)模和布局。對于調(diào)頻功能,宜統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)調(diào)頻總?cè)萘恳约俺R?guī)機(jī)組的調(diào)頻能力,確定儲能充放電功率和時間。
用戶側(cè)儲能根據(jù)電價的峰平谷曲線充放電獲利,間接實現(xiàn)對電網(wǎng)的調(diào)峰,同時可促進(jìn)分布式新能源消納,提升電力用戶電能質(zhì)量。用戶側(cè)儲能以工商業(yè)儲能為主,主要通過峰谷電價差套利,主要根據(jù)企業(yè)典型日負(fù)荷曲線充放電空間確定功率,結(jié)合峰平谷電價分布時間確定儲能充放電時間。