2025年3月27日,第三屆中國儲能大會召開。國網(wǎng)能源研究院總經(jīng)理(院長)、黨委副書記魏玢出席大會并發(fā)表題為《新型儲能賦能電力系統(tǒng):調(diào)節(jié)、平衡與創(chuàng)新》的主旨演講,深入探討新型儲能技術在電力系統(tǒng)中的關鍵作用及其發(fā)展趨勢,為推動我國能源轉型和新型電力系統(tǒng)建設提供了重要思路。
魏玢指出,我國新能源資源豐富,近年來風電、光伏開發(fā)利用速度迅猛,2024年新能源裝機規(guī)模已達14.5億千瓦,首次超過煤電裝機比例,電量占比達18.5%,新能源利用率連續(xù)六年超過95%。然而,新能源發(fā)電出力的隨機性、波動性以及大量電力電子裝備并入電網(wǎng),給電力系統(tǒng)帶來了保供、消納和穩(wěn)定等多方面的挑戰(zhàn)。新型儲能憑借其調(diào)節(jié)速度快、可充可放的特點,成為構建新型電力系統(tǒng)的關鍵賦能技術。
魏玢從六個方面闡述了新型儲能的重要性及其在電力系統(tǒng)中的功能定位。首先,新型電力系統(tǒng)對新型儲能的需求日益迫切。新能源保障出力能力不足,特別是在用電高峰時期,電力支持能力受限,部分地區(qū)還可能出現(xiàn)連續(xù)多天無光、無風的氣象條件,長時間電力平衡問題凸顯。在消納方面,新能源裝機增長速度超過系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力增長速度,利用率可能下降。安全穩(wěn)定方面,電力系統(tǒng)技術特性發(fā)生質(zhì)變,運行風險面臨新挑戰(zhàn)。新型儲能能夠有效解決這些問題,通過技術創(chuàng)新,如構網(wǎng)型儲能,可助力新能源大規(guī)模接入。
其次,新型儲能具備多維調(diào)節(jié)功能。一是滿足系統(tǒng)爬坡需求。隨著新能源占比增加,凈負荷曲線變化顯著,電力系統(tǒng)快速爬坡需求增大。如加州2020年8月14日因光伏出力快速下滑,其他電源未能及時跟上,導致輪流停電事故。我國山東也面臨類似問題,新型儲能及抽水蓄能可提供快速響應,滿足爬坡需求。二是滿足日內(nèi)調(diào)節(jié)需求。新能源快速發(fā)展帶來巨大日內(nèi)調(diào)節(jié)需求,國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)2024年新能源裝機規(guī)模達2.67億千瓦,最大日波幅波動超2.5億千瓦。新型儲能充電電力達3000萬千瓦,促進新能源消納210億千瓦時。三是滿足長周期調(diào)節(jié)需求。未來“十五五”期間,為實現(xiàn)安全保供,需具備跨周靈活調(diào)節(jié)資源。如南方梅雨期間光伏出力受限,預計2030年最大周調(diào)節(jié)需求將占同期用電量需求的20%,未來需求還將擴大。目前抽水蓄能與電化學儲能尚不具備長時間儲能能力,發(fā)展新能源制氫并通過清潔發(fā)電反哺電力系統(tǒng),可能是解決長周期平衡的有效方案。
第三,新型儲能的電力平衡能力至關重要。電力平衡需求取決于最大負荷增長,“十四五”期間國網(wǎng)區(qū)域內(nèi)最大負荷每年增長7400萬千瓦,預計“十五五”期間全國年均增長1億千瓦?;痣?、核電、常規(guī)水電參與電力平衡能力較強,但面臨碳排放約束和開發(fā)潛力有限等問題。新型儲能及抽水蓄能發(fā)展迅速,準確評估其電力平衡能力對電力規(guī)劃意義重大。新能源裝機規(guī)模大但參與平衡能力弱,風電參與平衡能力僅占裝機容量的5%到15%,光伏發(fā)電在大部分地區(qū)基本無法參與平衡。2024年國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)新型儲能發(fā)揮良好保護作用,預計“十五五”期間新增新型儲能1.8億千瓦,有效容量1.6億千瓦,可滿足超過四分之一的保供需求。新型儲能與煤電有一定替代作用,但會帶來成本上升,且儲能規(guī)模達到一定程度后邊際保供能力會下降。綜合考慮保供、消納和經(jīng)濟性,新型儲能將提供27.4%的保供需求作用,還需提供31.7%。新型儲能電力平衡能力存在飽和效應,與電源結構、負荷特性及新能源滲透率密切相關,尤其日調(diào)節(jié)儲能電力保供能力會隨電力缺口增大而出現(xiàn)飽和效應。電力缺口占比低于最大負荷20%時,配置新能源可彌補缺口,但有效容量系數(shù)會隨缺口時長增加而降低,此時需考慮新型儲能、常規(guī)電源及跨區(qū)輸電共同保障供電。
第四,新型儲能功能定位演變。實現(xiàn)雙碳目標過程中,電源結構向清潔化發(fā)展,非化石能源比例增加,新能源加儲能將成為電力供應重要支撐。鑒于新能源發(fā)電出力特性,各類電源功能定位亟待變化。煤電將從發(fā)電為主向調(diào)節(jié)支撐性電源轉變,新能源向發(fā)電主體轉變并增加儲能功能。抽水蓄能未來在平衡方面將多元化,具備長時間壓水能力,保障聯(lián)網(wǎng)并為系統(tǒng)提供支撐。新型儲能將在調(diào)峰方面發(fā)揮更大作用,成為調(diào)峰能力重要組成部分,提高新能源出力穩(wěn)定性,彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)電源調(diào)節(jié)速率不足問題,提升配電網(wǎng)承載力,滿足短時間用電高峰需求,減少電動汽車等大功率元件對電網(wǎng)沖擊。
第五,新型儲能催生新業(yè)態(tài)。新型儲能作為新型市場主體,是新型電力系統(tǒng)新業(yè)態(tài)重要組成部分。推薦自制型分布式能源系統(tǒng),因地因網(wǎng)制宜融合分布式新能源、儲能、多元負荷和非能需求,通過先進技術實現(xiàn)能源網(wǎng)荷儲碳協(xié)同,與大電網(wǎng)形成安全保障共同體。分布式智能電網(wǎng)應具備自平衡、自安全功能,實現(xiàn)小微化、綠色化、數(shù)字化、共享化,與大系統(tǒng)融合發(fā)展。虛擬電廠作為熱門新型主體,也是新業(yè)態(tài)創(chuàng)新方向。在電網(wǎng)側,新型儲能可對農(nóng)村電網(wǎng)配電臺區(qū)快速增容,治理電源質(zhì)量,保障安全可靠運行,尤其針對農(nóng)村電網(wǎng)季節(jié)性用電和末端網(wǎng)架薄弱問題,移動式儲能可發(fā)揮重要作用。
最后,魏玢對儲能發(fā)展政策提出建議。一是加強規(guī)劃統(tǒng)籌引導,統(tǒng)籌規(guī)劃系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,根據(jù)各地負荷特性、新能源出力特性變化,科學分析各類調(diào)節(jié)能力作用,實現(xiàn)合理配置和優(yōu)化組合。二是加強長時間儲能技術研究,建議國家創(chuàng)新體系布局長期周期儲能關鍵攻關方向。三是完善市場機制,推動新型儲能健康有序發(fā)展。
(本文根據(jù)專家演講內(nèi)容整理,未經(jīng)本人審核)