編者按：

隨著全球能源轉型的加速，儲能技術成為連接可再生能源發展與電網現代化的關鍵紐帶。近年來，中國儲能裝機規模迅速擴大，已成為全球儲能市場的重要力量。

但新型儲能在蓬勃發展的進程中，涌現出很多問題。從產業角度來看，新型儲能技術如何助力地方產業提升國際競爭力？儲能電池企業又如何應對國際合規和市場競爭的挑戰？電力系統方面，新型儲能如何助力電力系統轉型？新型儲能如何更好成為未來新型電力系統的壓艙石？

為了探討這些與新型儲能發展有關的問題，界面新聞工業組與綠色和平地方氣候行動力項目組合作欄目，特邀請行業核心專家和學者撰稿，深入探討儲能技術的發展現狀和未來方向。

文 |  南網能源院  陳雷

為助力推進新型電力系統建設，新型儲能市場正持續高質量發展。

根據國家能源局統計數據，截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時，其中廣東新型儲能項目累計裝機規模達到163萬千瓦/248萬千瓦時，平均儲能時長1.5小時。廣東省內新型儲能調度運用水平持續提高，調節作用不斷增強。

根據中電聯《2023年度電化學儲能電站行業統計數據》，廣東儲能平均利用率為76%，排名第一，遠高于第二位的56%。

立足實際，“十五五”期間，廣東新型儲能將如何發展？哪些領域將是重點？

短時儲能將持續發力

作為全國用電規模最大的省份，2023年，廣東全社會最高負荷1.48億千瓦，風光裝機容量超過4000萬千瓦，新能源裝機占比約21%。春節期間受冷空氣影響，風電大發時段最大出力935萬千瓦，風電發電滲透率創歷史新高，達到30.1%，風電發電量達1.53億千瓦時。風電大發期間，在充分調用省內可調資源后，仍需省內新能源參與系統調峰，受限電量共約9660萬千瓦時。

可見，即使廣東電力系統充裕性和靈活性總體水平較高，在春節等用電負荷較低的特殊時段，當遇新能源大發時，常規機組開機減少，系統調節能力減弱，容易引發新能源棄電現象。

未來隨著新能源滲透率不斷增加，調峰問題將逐漸顯現。新型儲能可在新能源大發時充電，從而提高新能源的消納率，但當新能源持續大發，當前以2小時為主的短時儲能對提升新能源消納率的效果有限。

綜合考慮廣東電力系統的調節能力、新型儲能的技術發展及單位造價，“十五五”期間，短時儲能可重點在特定的應用場景發揮作用，如緩解斷面受限，推動構建微電網及支撐用戶側靈活高效用能。

（一）緩解斷面受限

隨著省內珠三角核心城區土地及資源日益稀缺、電力負荷密度顯著提升，核心城區局部電網阻塞問題日益突出，新建或擴建輸變電工程推進難度不斷加大、工期不斷拉長。

在此情況下，布局靈活、工期較短的新型儲能為緩解阻塞提供了有效方案。可通過在存在阻塞的負荷密集地區，合理布局短時新型儲能，削減局部變電站尖峰負荷，減小輸電線路運行壓力，從而減輕系統阻塞，緩解電力建設困難和安全可靠供電的需求之間的矛盾。

（二）構建微電網   

廣東東部和西北部山區地域廣闊，人口密度低，用電負荷分散，且電網多采用單輻射接線方式，部分線路截面偏小，臺區的供電半徑過長，導致偏遠地區供電存在電壓末端電壓偏低、供電可靠性較差的問題。

若當地風、光、水資源條件較好，可充分利用當地豐富的自然資源，構建風光水儲等多能互補的微電網，以提高地區的供電能力和可靠性。

例如地處偏遠的粵北清遠市金坑村，僅有一座變電站供電，且供電半徑長，10千伏配網線路長達16.7千米，一旦電網發生故障，搶修難度大，復電時間長。為解決金坑村的供電問題，2019年，該地區建成省內首個山區光儲微電網，配置儲能容量250千瓦，解決了供電半徑長引起的末端低電壓問題和392個低壓用戶的用電問題。不僅如此，一旦電網發生故障，微電網可進入孤島運行，繼續維持供電18小時以上，從而贏得搶修時間，減輕運維壓力。

（三）支撐用戶側靈活高效用能

2023年，廣東用戶側儲能裝機占比達到24%，遠高于全國平均水平。省內用戶側儲能的發展得益于較大的峰谷價差。據統計，2023年廣東省（珠三角五市）平均最大峰谷價差位居全國首位，達到1.351元/千瓦時，比排名第二的湖南省高0.288元/千瓦時。

同時，儲能單位造價的持續下降和補貼政策的利好，共同加速促進省內珠三角地區用戶側儲能項目的發展。根據初步測算，省內用戶側儲能每天基本可實現兩充兩放，2小時儲能系統內部收益率基本可達10%以上，投資回收期約4年左右，具備較好的經濟性。

長時儲能需求將持續提高

到2060年新型電力系統全面建成時，發電側與負荷側的雙向不確定性將使電力系統對調節資源的需求不斷擴大。此外，常規電源的開機逐漸減少，系統大范圍和長周期電力電量平衡難度顯著加大，電力系統對長時儲能的需求將持續提高。

儲能作為可以加入電網的一種優質靈活性調節資源，同時具有電源和負荷的雙重屬性，是支撐高比例新能源接入和消納的關鍵技術手段。短時儲能和長時儲能共同發力，在提升電力系統靈活性和保障電網安全穩定等方面具有獨特優勢。

（一）增加系統慣性常數

高比例電子電力系統中，因風電、光伏多采用恒功率控制，呈現恒功率源特性，不對外體現慣性。大規模新能源與區外直流輸電代替了原同步電網的部分同步電動機，系統慣量在特點及形式上發生改變，由此帶來的低慣量問題改變了系統頻率特性。最為直接的影響體現在系統頻率抵抗不平衡功率擾動的能力下降，初始頻率變化率增大。

這意味著，相同時間內系統頻率變化幅度增加，系統頻率更容易越界并觸發快速切機/切負荷，也可能導致新能源并網頻率變化率保護動作并引起新能源大規模脫網，從而降低系統供電可靠性。新型儲能可采用虛擬慣量控制方式，為電網提供慣量，從而改善系統慣性常數及初始頻率變化率。

（二）優化電力系統開機

隨著新能源進入高速發展階段，系統日內調節資源需求加大。儲能可以提高系統調峰能力，促進新能源消納。風電的反調峰特性，增大了系統的調峰壓力。儲能通過削峰填谷，在負荷低谷期風電出力較大時充分吸納風電，在負荷高峰期風電出力較小時放電，從而有效緩解系統調峰壓力，有利于提高新能源消納能力。

此外，從電力系統運行角度，儲能可在負荷高峰期放電，從而代替部分火電開機容量；在負荷低谷期充電，從而減少火電調峰深度，有利于提高火電機組利用效率和使用壽命，同時減少燃料消耗，減少碳排放。

（三）長時間及廣域空間能量轉移

隨著風光裝機的不斷提高，季節供需不平衡的矛盾不斷突出，解決長時期尺度下電力系統新能源出力與負荷需求的電量不匹配的矛盾，是新型電力系統面臨的重要挑戰，也是長時儲能技術發展的動力。

長時儲能（如氫儲能）可憑借長周期、大容量特性，在長時間及廣域空間上調節新能源發電波動，實現能量轉移。廣東的最高負荷一般發生在夏季，夏季全社會用電量約占全年用電量的56%；而冬季風電出力一般較大，可發電量約占全年的60%。長時儲能可在冬季風電出力較大時吸收多余的風電，在夏季提供電力電量支撐，實現能源轉移，提高風電消納能力和發電利用小時數。（注：綠氫是最可持續的選擇，藍氫、灰氫不利于碳減排）。

（四）極端天氣持續可靠供電

廣東是國內臺風登陸次數最多的省份，5-12月均有臺風登陸，其中7-9月是臺風登陸廣東最頻繁的時期，集中了70%的臺風，此時也是廣東負荷較高的時期。

臺風條件下，風力發電機承載的風荷載可能超過極限荷載，威脅風機安全，風力發電機設置有25m/s-35m/s左右的切出風速，當風速超過切出風速時，風機將停機。臺風登陸期間一般也伴有強降雨天氣，此時光伏出力約為0。

在20至30年左右的未來，一周內無風無光的極端天氣背景下，最大電力缺額約4000萬千瓦，電量缺額約10億千瓦時，考慮配置長時儲能，通過在新能源富余時期充電，在風、光等出力極低的情況下放電，滿足周內電力、電量平衡，以保證極端天氣持續可靠供電。

（五）降低社會用能成本

煤炭、天然氣等一次能源價格受地緣政治沖突、全球經濟影響較大。到2060年，如果夏季某月燃料價格飆升，導致火電企業發電積極性不高，全省大部分火電機組不發電，根據測算，夏季最大電力缺口可能達到5000萬千瓦，電量缺口可能達到25億千瓦時。這時，可考慮配置長時儲能，通過在新能源富余及能源價格較低的月份充電，在火電機組出力不足的期間放電，滿足月內電力、電量平衡，以保證電力的持續可靠供應，同時降低全社會用能成本。

廣東新型儲能的定位將轉變

結合廣東新型電力系統的建設進程及新型儲能技術的發展，在2030年前，預計省內將以短時儲能的應用為主，新型儲能在緩解負荷中心斷面受限、構建偏遠地區微電網、支撐用戶靈活高效用能等方面保證電力系統供電可靠性與靈活性；在2060年前，為適應電力系統不同時間尺度的調節需求，長時儲能將起到“壓艙石”的作用，與短時儲能互相補充，協同運行。

新型儲能的可持續發展離不開完善的調用和市場化運行機制。作為全國第二個實現電力現貨市場正式運行的省份，廣東已出臺相關文件，明確了源、網、荷各側新型儲能參與電力市場的方式、品種及結算機制。當前火儲聯調、用戶側儲能已具備經濟效益，電網側儲能/獨立儲能可參與中長期市場、輔助服務市場。

由于近中期省內電力系統整體調節能力相對充裕，節點電價差較小，輔助服務市場空間有限，電網側/獨立儲能是否具有經濟性，很大程度上取決于新能源的租賃費用。根據廣東省發改委印發的《關于調整新能源發電項目配置儲能有關事項的通知》，2025年及以后首次并網的海上風電、陸上風電和裝機容量大于3萬千瓦的光伏項目，按照不低于10%/2小時配置新型儲能，且可以跨地市租賃。這給獨立儲能增加了租賃收益，拓寬了收入來源。

廣東2024年上半年還備案通過了82個源網側項目，其中獨立/共享儲能74個，備案規模約1300萬千瓦，獨立儲能的租賃市場規模有限，若備案項目如期投產，則近兩年極有可能出現獨立儲能租賃市場供過于求的情況，影響儲能項目的經濟性。為此，主管部門提出探索容量補償機制，更好地發揮儲能在新型電力系統中的容量價值。

根據廣東電源規劃情況，未來數年，省內電力系統充裕性和靈活性依然較高，短時儲能可在特定的場景發揮作用。隨著未來新能源裝機占比的提升，新型電力系統調節需求不斷增大，廣東新型儲能的定位將從當前規模化發展初期轉變為電力系統不可或缺的靈活調節資源，具備大規模發展條件。

新型儲能的發展受益于政策紅利，目前正邁入規模化發展階段。建議充分挖掘新型儲能的應用場景，并創造可充分體現新型儲能價值的市場環境，推動新型儲能更好的服務于新型電力系統。

（作者為南網能源院電力規劃中心高級工程師）