大云網訊:為貫徹落實“四個革命，一個合作”能源戰略思想，推進西北區域能源行業供給側結構性改革,推動《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》實施，促進規模化儲能技術在西北電網的應用，西北能源監管局聯合清華大學共同開展了“規模化儲能在西北電網的應用分析與政策建議”課題研究。針對西北電力系統特點，課題全面分析了西北電網對儲能的需求，結合西北區域實際，提出了規模化儲能在西北電網應用的路徑及相關政策建議。

一、儲能發展現狀

(一)儲能技術概況

儲能技術主要可以分為儲電和儲熱、儲冷技術，其中儲電技術一般包括物理儲能(如抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)、化學儲能(如鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池等)、電磁儲能(如超導電磁儲能、超級電容器儲能等)。

其中，抽水蓄能是目前廣泛應用、技術成熟和裝機容量最大的儲能類型。壓縮空氣儲能電站雖然可以達數百兆瓦至吉瓦的規模，但目前全世界在運的大規模壓縮空氣儲能電站只有少數幾個，新型大規模壓縮空氣儲能技術還不成熟。以鋰離子和鉛酸(碳)為代表的化學電池儲能在近幾年獲得了大規模應用，投建項目數量最多，成本下降較快，具有廣闊應用前景，但目前的成本仍然偏高。其它可大規模應用的化學電池儲能技術包括液流電池和鈉硫電池等，目前受制于成本和技術雙重因素制約，近幾年投建項目數量和總規模遠小于鋰離子電池儲能。飛輪儲能在技術上很受關注，也有少數較大規模的商業項目，但目前在國內尚無大規模應用。電磁儲能主要用于提高電網的輸電能力和提升電力系統的穩定性，目前還處于論證和試點應用階段。

除儲電技術之外，氫儲能由于具有可大規模存儲的優點，在歐洲較早地受到關注和試點，近幾年在國內也開始受到重視，但目前尚處于起步階段。儲熱技術也是近幾年國內投資的熱點，從源端到荷端都有不少實際應用項目。儲熱(蓄冷)相對于化學電池儲能，更容易大規模能量存儲且投資相對較低，在有熱需求的地點，可大規模推廣應用。此外，太陽能熱發電也離不開儲熱系統。

(二)相關政策

以英國和美國為代表的發達國家對儲能的發展非常重視，出臺了非常具體和有力的儲能發展激勵政策，促進了儲能示范項目和商業項目的發展。雖然英美等發達國家發展儲能有電力市場和輔助服務市場的支撐，但專門制定針對儲能的準入條件和考慮儲能靈活性的補償機制是不可或缺的。除對儲能項目的投資進行補貼之外，國外對促進儲能發展的主要措施包括建立準許儲能參與的容量市場、獨立儲能項目參與調頻輔助服務、配售電公司投資儲能的配額制政策等。

2017年10月，我國發布《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》，明確了促進我國儲能技術與產業發展的重要意義、總體要求、重點任務和保障措施。目前，我國商業化儲能項目主要參與調峰和調頻輔助服務市場，且與火電機組或新能源發電場站配合運行，尚無大規模獨立儲能系統(抽水蓄能電站和微電網儲能項目除外)參與大電網輔助服務的項目。雖然已有一些省(區)開始實施或出臺了調峰、調頻輔助服務政策，但儲能的準入條件、身份和充放電價格還需進一步明確。

二、儲能技術促進西北五省（區）電網發展

西北地區化石能源和風光等自然資源豐富，發電裝機容量目前已達到最高負荷的三倍。由于可再生能源發電裝機容量大，電網的輸電容量、調峰能力和負荷需求不足，導致大規模棄風棄光問題。投資儲能系統可增加電網調峰能力、緩解輸電通道阻塞，有望成為解決西北電網新能源發電消納問題的重要途徑。

(一)提高外送電力的調節能力

由于西北地區風光資源豐富，未來可再生能源發電裝機容量還將進一步增長，對區域外消納可再生能源的依賴性將越來越大，可以集中配建大規模儲能系統，主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和化學電池儲能，提升可再生能源出力的可控性和在電力市場中的競爭力。

(二)提升火電機組的調峰能力

西北電網中的供熱機組裝機容量大，在供暖期的調峰能力受限，對電網調峰能力和可再生能源發電消納的影響顯著。在電廠側安裝熱水儲熱系統或電鍋爐系統，可實現大容量儲熱，從而提升供熱期間機組的調峰能力。

(三)降低斷面受阻

西北電網覆蓋的地理范圍廣，西電東送和北電南送的距離遠，在可再生能源集中接入的區域，可以配置大規模儲能系統(主要包括化學電池、儲熱發電和壓縮空氣儲能)，從而減小因為斷面受阻而引起的棄風棄光電量。

(四)提升電網的安全性和穩定性

隨著西北可再生能源發電的進一步發展，在線的傳統機組容量減小導致系統的慣性降低，可能危及電網的安全性和穩定性，可配置快速響應的儲能系統來平抑頻率的波動，提升西北電網的安全穩定性。

(五)降低電網的峰谷差

在峰谷差相對較大的地區，對實施峰谷電價且電力用戶負荷峰谷差顯著的電力用戶，鼓勵由用戶或第三方投資儲能系統，進行價格套利或參與市場競爭，從而降低電網的峰谷差。

三、規模化儲能在西北電網的應用分析與政策建議

(一)規模化儲能在西北電網應用的路徑

對儲能系統在西北電網中的應用，建議主要發展四種應用類型：增加調峰能力、降低通道受阻、提升電網安全和用戶能量管理。兼顧儲能在源、網、荷側的發展，源端儲能包括大規模獨立儲能電站、在火電廠內配置儲能、在新能源場站側配置儲能，網側配置儲能主要包括電網的電源送出端、輸送容量受限斷面和配電網中配置分布式儲能，用戶側儲能主要針對工商業用戶。

考慮的儲能類型既包括大規模抽水蓄能、壓縮空氣儲能、大容量儲熱(冷)、太陽能熱發電、大規模制氫、化學電池儲能，也包括功率型飛輪儲能和電磁儲能。化學電池儲能的類型有多種，現階段主要考慮的應用類型包括鋰電池、鉛酸(碳)電池、液流電池。

將不同類型儲能的推廣應用分為四個階段，即“當前”、“2019-2020年”、“2021-2025年”、“2026-2030年”。其中，抽水蓄能和化學電池儲能在現階段已開始推廣應用，下一步可開展大規模儲熱和太陽能熱發電技術的應用推廣。在“十四五”期間，新型壓縮空氣和飛輪儲能的應用有望突破，而在2025年以后，大規模制氫和電磁儲能有望獲得大規模應用。

(二)西北電網應用儲能的政策建議

1.西北地區可再生能源發電以集中開發為主，在同一片區往往接入的可再生能源發電容量較大，易導致輸電通道受阻，建議制定相關政策措施支持在新能源場站群端投資大規模共享型儲能系統。

2.在電網中安裝儲能系統可實現降低輸配電設備投資、提高電力系統靈活性、為電網提供輔助服務等多重價值，建議鼓勵西北各省(區)電網企業投資儲能，實施電網企業投資儲能的配額制，提高電網的輸配電能力和電網安全穩定性。

3.各省(區)應對接入不同電壓等級和不同地點的儲能系統充放電價進行統籌考慮，建議區分儲能所處的電壓等級，為鼓勵接入配電網側的儲能系統運行，可以采用分時充放電價格。

4.在各省(區)逐步建立調峰、調頻輔助服務市場的背景下，應準許獨立儲能參與的調峰、調頻輔助服務市場，并合理考慮儲能的市場準入條件、運行控制方式和補償方式，允許多個分布式儲能系統聚合參與輔助服務市場。

5.加強對用戶側儲能投資的審查和監管，提高用戶側儲能投資的規范性、安全性;鼓勵用戶側儲能參與需求側響應計劃，制定合理的準入條件、補償標準和參與方案，提升管理水平。