構建以新能源為主體的新型電力系統的關(guān)鍵在于提升系統的靈活性。儲能作為重要的調節資(zī)源,對于促進新能源高比例消納、保障電力安全供應和(hé)提高電力系統運行效率具有重要作用。應根據各類儲能的特點,結合新型電力系統的運行要求,協調推進儲能發展。
儲能有助于構建綠色、安全、高效的新型電力系統
有助于提高新能源消納水平,實現綠色低碳發展。構建新型電力系統的基本内涵是重構能源産供儲銷體系,實現能源結構由以化石能源為主體向以新能源為主體的轉型升級。與化石能源相比,風電、光伏等新能源是“看天吃(chī)飯”的不穩定電源,儲能可(kě)有效解決新能源出力與用電負荷時空不匹配的問(wèn)題,實現新能源充分消納利用。
有助于增強系統靈活性,提高新型電力系統的安全水平。以新能源為主體的新型電力系統呈現明顯的高比例可(kě)再生能源接入與高比例電力電子(zǐ)設備應用的“雙高”特性。在碳達峰、碳中(zhōng)和(hé)目标約束下(xià),煤電等傳統調節電源發展規模受限,未來電力系統的靈活性難以滿足新能源大規模并網的運行要求。充放靈活的儲能不僅可(kě)有效提升系統調節能力,還可(kě)以為系統提供頻率、電壓支撐,改善電能質量,提高新型電力系統的安全穩定水平。
應用場景多元,提高新型電力系統的運行效率。在電源側,儲能可(kě)以通(tōng)過協同優化運行提高新能源消納水平;在電網側,儲能可(kě)以提高電網供電能力,延緩或替代電網投資(zī);在用戶側,儲能可(kě)以與新型電力終端深度融合,形成産銷一體、智慧用能的能源消費新格局,提高系統運行效率。
在不同時間尺度上發展不同功能定位的儲能
構建新型電力系統的核心是新能源成為主體電源後如(rú)何實現和(hé)保障不同時間尺度上的電力電量平衡,其關(guān)鍵在于統籌發展不同功能定位的儲能。
電化學儲能具有精準控制、快速響應、布局靈活的特點,持續放電時間為分鐘至小時級,充放電轉換相對靈活,可(kě)快速吸收、釋放功率,能夠有效支撐節點電壓、平抑系統頻率波動(dòng),将不穩定的新能源出力轉化為穩定可(kě)靠的電力供應,适用于超短(duǎn)周期(毫秒至秒級)和(hé)短(duǎn)周期(分鐘至小時級)調頻調壓場景。電化學儲能主要解決新能源波動(dòng)性問(wèn)題,在頻率控制、改善電能質量、可(kě)再生能源消納等方面發揮重要作用。
抽水蓄能具有大規模能量吞吐能力,放電時間為小時級及以上,具有長時間尺度(日内和(hé)多日)的電網調峰及電力平衡能力。抽水蓄能主要解決新能源間歇性問(wèn)題,在提升系統調峰能力、系統安全性和(hé)特殊天氣場景下(xià)電力供應保障能力等方面作用明顯。
氫能具備清潔和(hé)長周期儲能優勢,可(kě)解決風電、光伏等可(kě)再生能源不穩定和(hé)低能量密度問(wèn)題,實現高比例可(kě)再生能源的中(zhōng)長期(季節)供需平衡。目前,氫能技術(shù)在電-氫轉換、氫能輸送和(hé)存儲等方面還有待提高,随着電-氫轉換技術(shù)的進步和(hé)成本降低,氫能有望在新能源大規模長周期存儲方面發揮重要作用。
結合新型電力系統的特點 協調推動(dòng)儲能發展
集中(zhōng)式和(hé)分布式儲能相結合發展。新能源發展呈現出集中(zhōng)式與分布式并舉的态勢,新型電力系統的網架結構将向“主幹網架+中(zhōng)小型電網及微型電網”柔性互聯形态發展。與此相适應,應推動(dòng)集中(zhōng)式和(hé)分布式儲能相結合發展。集中(zhōng)式儲能包括抽水蓄能、大容量儲能電站(zhàn)等。抽水蓄能适合長時間尺度電網調峰及電力平衡場景,可(kě)統一在電網側配置;大容量儲能電站(zhàn)可(kě)在集中(zhōng)式新能源發電基地适當配置,實現儲能系統與新能源、電網的協調優化運行。分布式儲能包括小型儲能、電動(dòng)汽車(chē)等,可(kě)推動(dòng)建設小區、樓宇、家庭應用場景下(xià)的分布式儲能設備,實現儲能設備的混合配置、高效管理、友好并網,促進新能源就地就近消納利用。
電儲能與其他各類儲能相結合發展。柔性開放是新型電力系統的顯著特征,新型電力系統将實現多元化源荷開放接入。在此背景下(xià),應推動(dòng)電儲能與各類儲能相結合發展。在發電側,大力推進新能源場站(zhàn)配置新型儲能,研究推廣光熱發電儲能;在電網側,加快抽水蓄能電站(zhàn)建設,推進電網側新型儲能合理布局;在用戶側,推動(dòng)新型儲能多元化發展,研究儲電與儲熱、儲冷(lěng)、儲氫等各類型儲能相結合發展,實現在新能源高效利用目标下(xià),以電能為核心的多能源生産和(hé)消費的匹配。
以數字化技術(shù)推動(dòng)儲能與新能源協同運行。數字化技術(shù)是支撐構建新型電力系統的關(guān)鍵技術(shù)。依托雲計算、移動(dòng)互聯網、人工智能以及先進傳感測量、通(tōng)信信息、控制技術(shù)等現代化技術(shù),實現“源網荷儲”之間的高效交互,提升新型電力系統靈活性。在此背景下(xià),可(kě)利用物聯網和(hé)區塊鍊等數字化技術(shù),聚合用戶側儲能、電動(dòng)汽車(chē)等海量可(kě)調節資(zī)源,實現“新能源+儲能”“新能源+電動(dòng)汽車(chē)”協調運行,促進新能源大規模并網和(hé)消納。