當(dāng)前，電力行業(yè)碳排放占全社會(huì)排放總量的37%，行業(yè)排行第一，而且由于社會(huì)消費(fèi)電氣化的影響還可能提升。因此，要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，必須構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，不斷提升新能源發(fā)電量占比。預(yù)計(jì)到2030年和2060年，我國(guó)新能源發(fā)電量占比將超過(guò)25%和60%，電力供給逐步實(shí)現(xiàn)零碳化。

高比例新能源滲透的電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定性挑戰(zhàn)

新能源大規(guī)模并網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電站可發(fā)揮電量替代作用，但是由于其具有較強(qiáng)的間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性，高峰時(shí)段端置信容量有限，難以有效發(fā)揮頂峰作用，導(dǎo)致電力平衡困難，尤其在極端天氣條件下，新能源發(fā)電出力受限，設(shè)備耐受力脆弱，持續(xù)可靠供電面臨困難。

另一方面，大規(guī)模新能源并網(wǎng)導(dǎo)致電力系統(tǒng)高度電力電子化特征，對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了新挑戰(zhàn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外發(fā)生的多起新能源大規(guī)模并網(wǎng)相關(guān)的事故事件，比如英國(guó)“8·9”大停電事故、新疆哈密“7·1”次同步振蕩等，均表明了以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題由傳統(tǒng)工頻段擴(kuò)展到中高頻段，呈現(xiàn)寬頻振蕩等新特征，需要加強(qiáng)相關(guān)保障技術(shù)研究。

規(guī)模化儲(chǔ)能對(duì)新型電力系統(tǒng)的重要支撐作用

電力儲(chǔ)能可多時(shí)間尺度供電，響應(yīng)快速，調(diào)節(jié)靈活，應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)，是解決大量新能源并網(wǎng)引起的電力平衡問(wèn)題和系統(tǒng)穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)。

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能通過(guò)提高電力與電量平衡的協(xié)同度，提升清潔能源消納能力、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和電網(wǎng)投資運(yùn)行效率，在電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、緩解阻塞、電壓支撐與無(wú)功控制、故障緊急備用等方面發(fā)揮“四兩撥千斤”的作用。電源側(cè)儲(chǔ)能與電源有機(jī)結(jié)合，提升電源的電網(wǎng)響應(yīng)特性和效率，緩解新能源的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)影響。而用戶側(cè)儲(chǔ)能則提高用電質(zhì)量，降低配電網(wǎng)高峰容量需求，彌補(bǔ)分布式電源出力和新興負(fù)荷隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)的沖擊，帶動(dòng)電網(wǎng)整體供電質(zhì)量的提升。

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展，在規(guī)模化儲(chǔ)能的支撐下，新能源并網(wǎng)存在的問(wèn)題將得到解決，推動(dòng)能源革命的實(shí)現(xiàn)。

大力推進(jìn)儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用

作為最長(zhǎng)時(shí)間尺度的儲(chǔ)能種類(lèi)，傳統(tǒng)抽水蓄能技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用成熟，是電網(wǎng)調(diào)節(jié)的重要工具。雖然裝機(jī)規(guī)模世界第一，但相對(duì)于日本裝機(jī)容量占8%和國(guó)內(nèi)系統(tǒng)調(diào)節(jié)比合理需求值5%，我國(guó)抽水蓄能開(kāi)發(fā)量偏低，僅有1.43%，而響應(yīng)特性和調(diào)節(jié)性能更好的可變速抽水蓄能技術(shù)還被國(guó)外壟斷。新型儲(chǔ)能發(fā)展快速，被作為調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓的靈活性資源，尤其鋰電池得到廣泛應(yīng)用，但存在壽命、安全和經(jīng)濟(jì)性等方面的問(wèn)題，規(guī)模化應(yīng)用還需要從電網(wǎng)應(yīng)用、安全運(yùn)維、降本增效、市場(chǎng)機(jī)制等方面加強(qiáng)研究。因此建議從以下幾個(gè)方面加大力度，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)研究與應(yīng)用。

（一）加大傳統(tǒng)抽水蓄能的開(kāi)發(fā)利用力度

在雙碳目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，應(yīng)加大抽水蓄能的開(kāi)發(fā)力度，提升抽水蓄能在電力系統(tǒng)中的占比，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)。在技術(shù)層面，充分發(fā)揮抽水蓄能容量大、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、安全可靠的特點(diǎn)，圍繞新能源并網(wǎng)需要，研究開(kāi)發(fā)可變速抽水蓄能機(jī)組，提升機(jī)組的響應(yīng)和調(diào)節(jié)特性；因地制宜，開(kāi)發(fā)中小型抽水蓄能，推進(jìn)常規(guī)水電改造抽水蓄能。

（二）加強(qiáng)新型儲(chǔ)能技術(shù)研究

堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化，面向電網(wǎng)調(diào)節(jié)需要，根據(jù)不同時(shí)間尺度需求，推進(jìn)高安全、低成本、高可靠、長(zhǎng)壽命的新型儲(chǔ)能本體技術(shù)研究；開(kāi)展構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源主動(dòng)支撐；開(kāi)展儲(chǔ)能系統(tǒng)智能化運(yùn)維技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)可靠運(yùn)行；開(kāi)展規(guī)模化儲(chǔ)能系統(tǒng)集群智能協(xié)同控制及靈活儲(chǔ)能資源虛擬電廠聚合互動(dòng)調(diào)控技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的規(guī)模化應(yīng)用效應(yīng)；突破儲(chǔ)能安全難題，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能隱患故障狀態(tài)的診斷及火災(zāi)預(yù)警、滅火及抑爆，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)安全運(yùn)行。

（三）發(fā)揮電力市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能資源配置的作用

通過(guò)完善電力市場(chǎng)機(jī)制，發(fā)揮市場(chǎng)調(diào)節(jié)資源配置作用，推動(dòng)儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用。研究解決儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的獨(dú)立身份問(wèn)題，建立抽水蓄能、新型儲(chǔ)能、儲(chǔ)能聚合商參與中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)交易機(jī)制，設(shè)計(jì)靈活多樣的市場(chǎng)化需求側(cè)響應(yīng)交易模式，完善調(diào)頻、調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)市場(chǎng)品種。研究電源、電網(wǎng)、儲(chǔ)能之間利益分配機(jī)制，合理疏導(dǎo)儲(chǔ)能參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)成本；推動(dòng)建立健全峰谷電價(jià)、尖峰電價(jià)、可中斷負(fù)荷電價(jià)等需求側(cè)管理電價(jià)機(jī)制，促進(jìn)用戶側(cè)儲(chǔ)能參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

（四）規(guī)范管理，保障儲(chǔ)能有序發(fā)展

以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為抓手，從儲(chǔ)能的基礎(chǔ)通用、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)、檢修試驗(yàn)、安全及技術(shù)管理等多方面規(guī)范儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展；以規(guī)劃為導(dǎo)向，合理布局儲(chǔ)能工程建設(shè)，發(fā)揮儲(chǔ)能運(yùn)行效益；以市場(chǎng)調(diào)節(jié)為優(yōu)化，不斷完善電力市場(chǎng)，發(fā)揮市場(chǎng)正常調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)優(yōu)勝劣汰，同時(shí)避免劣幣驅(qū)趕良幣的惡性競(jìng)爭(zhēng)；以政府監(jiān)督為保障，確保各項(xiàng)管理機(jī)制正常運(yùn)作和持續(xù)改進(jìn)，推動(dòng)儲(chǔ)能的健康有序發(fā)展。

前景展望

在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求推動(dòng)下，儲(chǔ)能技術(shù)將會(huì)更快速發(fā)展。南方電網(wǎng)公司擬在未來(lái)十五年新建成3500萬(wàn)千瓦抽水蓄能，未來(lái)十年建成電池儲(chǔ)能4000萬(wàn)千瓦。在此目標(biāo)的推動(dòng)下，南方電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)將發(fā)生質(zhì)的改變，為新能源的大規(guī)模建設(shè)和并網(wǎng)運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，支撐新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。