储能在建设新型电力系统中的定位及发展

新型电力系统的显著特征是新能源在电源结构中占据主导地位，而新能源具有随机性、波动性、间歇性特点，导致系统调节资源需求大，系统大范围和长周期电力电量平衡难度显著加大，对电网安全构成严重威胁。与传统电力系统相比，新型电力系统在持续可靠供电、电网安全稳定和生产经营等方面将面临重大挑战。储能作为电网一种优质的灵活性调节资源，同时具有电源和负荷的双重属性，可以解决新能源出力快速波动问题，提供必要的系统惯量支撑，提高系统的可控性和灵活性。在新型电力系统下，储能是支撑高比例可再生能源接入和消纳的关键技术手段，在提升电力系统灵活性和保障电网安全稳定等方面具有独特优势。

（本文来源：微信公众号 能源研究俱乐部 ID：nyqbyj ）

作者：陈卫东（南方电网广西电力科学研究院）

一、储能在新型电力系统中的定位

新型电力系统赋予了储能更为重要的战略地位，使“源-网-荷-储”成为新型电力系统中不可或缺的要素。建设以新能源为主体的新型电力系统，关键是提高系统灵活调节能力，平抑新能源的短时波动，提高较长时段的系统平衡能力。储能可进行大规模容量充放电，能有效地满足新能源大规模接入和用户用能方式升级带来的系统平衡新需求，支撑新型电力系统长时间尺度电力电量供需平衡，提高电力系统的安全性。目前，储能已在电力系统的发、输、配、用等各个环节均发挥重要作用，具有广泛的应用前景。

随着我国“双碳”目标的提出以及构建新型电力系统目标的确立，储能在整个电力系统的战略地位和重要作用正在得到进一步彰显。南方电网公司在“十四五”电力发展规划提出，到 2030年，电网具备支撑新能源再新增装机1亿千瓦以上的接入消纳能力，推动新能源成为南方区域第一大电源，非化石能源占比达到65%以上。新能源装机的大规模快速提升，以及新型电力系统能源结构变化，将使得储能刚需属性愈发增强。随着各省市新能源配置储能政策相继落地，储能逐渐成为新能源的标配或必配。这些政策在推进建设清洁能源消纳的电力市场机制、全面提升电力系统调节能力和着力推动清洁能源消纳模式创新的同时，进一步鼓励推动储能建设和参与，加快系统能源结构优化，推进能源利用效率提升。可见，储能已成为未来建设新型电力系统的关键支撑手段。

二、储能向多元化方向发展

储能是未来新型电力系统的重要应用技术，目前已开展研究及应用的储能技术类型众多，其技术特点及适用场景各异。按照能量的存储方式，储能技术主要分为电化学储能（如铅酸电池、锂电池等）、电磁储能（如超导电磁储能、超级电容等）、物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、热储能（如显热储能、潜热储能）等。目前全球发展最成熟、装机规模最大的储能是抽水蓄能，电化学储能紧随其后。同时，以氢储能、储热/冷技术、电磁储能和飞轮储能等为代表的新型储能技术也在不断进步。未来，储能材料将朝着低成本、高储能密度、高循环稳定性、长周期存储的趋势发展；储能装备将从关注单体设备效率、成本，转向满足差异性需求的高品质供能、储用协调方向；规模化储能技术将从单纯供能转向兼顾电网辅助服务和综合能源服务的多元化用能。

随着国家相关政策的出台和体制机制的不断完善，储能产业也已呈现出多元化、快速发展的良好态势，并在商业化模式中展现更大应用价值。南方电网公司通过试验示范和实际运行进一步推动储能技术进步，并使其在电力系统削峰填谷、电压补偿、频率调节、电能质量治理等方面发挥更大作用，不断满足新型电力系统安全稳定可靠需求。

三、储能面临的挑战与应对建议

我国“双碳”目标的提出将加快推动可再生能源实现跨越式发展，同时对储能也给予了更高的预期。面对建设新型电力系统的迫切需求，储能发展所面临的挑战与机遇并存。

挑战一：储能参与电力市场的身份不明确。目前国家尚无对储能设施从事电力业务的具体规定，在实际工作中造成既要支持储能发展又无章可循的两难境地。储能的市场地位不明确，直接导致其在市场准入、计量、结算等方面衍生出诸多问题，影响了行业的快速发展。

挑战二：储能项目建设缺乏必要的标准规范。储能在电源侧、电网侧和用户侧的应用场景不同，对储能的规模、技术、性能要求差异性较大。储能的政策、法规和准则与行业的深度融合还欠缺完善的顶层设计，在建设运行当中尚缺乏体系化设计，导致安全隐患较大。

挑战三：储能参与电力市场的机制尚不完善。尽管储能设备、运行成本不断下降，为储能靠自身经济性参与市场竞争创造了条件，但目前电力市场中的调度、交易、结算等机制还难以与储能应用全面匹配，储能在建设新型电力系统中的作用也没有被充分认识。

尽管储能发展过程面临的挑战不少，但国家发展改革委、国家能源局《关于加快推动新型储能发展的指导意见》的发布，为储能行业从商业化初期向规模化发展定下基调，储能业务发展将获得良好机遇。

应对一：提升储能服务新型电力系统能力。随着电力市场化改革深入，储能发展获得了政策空间，也获得了参与市场的入场券。南方电网公司将依托储能业务提升新型电力系统服务能力，研究组建服务新型电力系统建设的储能业务机构，充实完善新型储能相关业务。

应对二：制定完善新型储能配置系列标准。“十四五”期间储能发展提速，南方电网公司将加快编制南方区域新型储能规划，推动按照新增新能源的20%配置新型储能，明确各地区规模及项目布局，“十四五”和“十五五”期间分别投产2000万千瓦新型储能。

应对三：深化储能电力辅助服务市场建设。容量电价机制为储能参与电力市场提供了可能，南方电网公司将通过深化电力辅助服务市场建设，完善调频、调峰、备用等市场品种，制定适应抽水蓄能、新型储能等新兴市场主体参与的交易机制，有效疏导系统，调节资源成本。

四、结语

随着储能技术不断进步、商业化模式日趋成熟以及市场机制逐步完善，储能行业必将得到空前规模化发展。南方电网公司将牢牢把握构建新型电力系统的重大机遇，推动储能业务发展和技术进步，助力国家碳达峰、碳中和目标顺利实现。