CNESA中国能源研究会储能专委会 ENERGY FOUNDATION 能源基金会 助力新型电力系统的储能规 模化发展战略及路径研究 （摘要） ResearchonStrategyandPathEmpoweringtheScale DevelopmentofEnergyStorageofNewPowerSystem 中关村储能产业技术联盟 2022.07
目录 双碳目标下，储能支撑新型电力系统的关键作用 二、 国际新型储能发展经验借鉴 三、储能支撑新型电力系统构建的技术要求、关键制约因素及效果评价. 四、储能规模化发展的路径及关键政策， 五、中国储能规模化发展的核心市场机制方案 10 六、储能商业模式影响因素分析及新模式探索 12
一、双碳目标下，储能支撑新型电力系统的关键作用 (一)未来新型电力系统特征 随着风光装机比例的快速提升，新型电力系统的电源结构将发生重大变化.
由可 控连续出力的煤电装机占主导逐渐转变为强不确定性、弱可控出力的新能源发电装机 占主导.
煤炭发电量逐渐减少，最终通过灵活性改造变为调节能源，与气电、水电、 核电、储能等电源共同发挥调节作用，保障电力平衡.
新能源并网存在波动性、随机 性、不稳定性等特点，随着新能源装机占比增加，电力系统波动性增强，电厂需要承 担一定的调节作用，配储能可以明显改善电厂电力输出的稳定性，进而提升电力系统 的稳定性.
电网结构更加复杂.
中国风光新能源在资源分布上分布不均，西北多、东南少， 清洁能源分布点距离东部负荷中心遥远，特高压输电将发挥重大作用.
分散式的光伏 与风电地理分布更广，这就需要大量的输电线路进行汇集，电网结构将从树枝状的结 构向网格化的结构发展，将会带来大量的各电压等级新增线路建设需求.
辅助服务市 场更加重要，大规模可再生能源并网对系统运营提出新的要求，需要辅助服务市场对 电力系统进行调节， 用户侧终端需求大幅提升.
分布式新能源装机量持续增加，负荷特性改变，负荷 侧储能、分布式新能源大规模接入，将导致负荷特性由传统的刚性、纯消费型向柔性、 生产与消费兼具型转变，负荷端资源利用率提高，在一定程度上起到削峰填谷、电力 平衡等作用.
（二）储能技术进步对新型电力系统的影响 （1）在电源侧，提高新能源并网质量 平滑新能源功率输出，大中型的新能源发电在直接接入电网时，电网对新能源电 场电能质量的要求随着发电容量的增加而提高.
利用储能装置实现平滑风能、太阳能 等可再生能源发电出力，可有效提高新能源发电的稳定性，使稳定的功率接入电网， 提高电能质量、降低电压波动，保障电网的稳定性.
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能量时移，将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网，提高 可再生能源利用率.
通过储能的方式实现用电负荷的削峰填谷.
能量存储时间可以是 小时级，也可以是日度、周度、月度、季度等长时储能.
眼踪出力计划，通过将每小时的产能预估与预测的每小时负荷进行比较，并通过 可调度的发电量来补偿差异，实现发电功率预测，使新能源电能发生的波动必须通过 其他可调度的发电方式来平衡，以满足负载，从而保证电网安全、提高发电效益、满 足不同能量市场的具体需求.
(2）在电网侧，提供电力辅助服务 伴随着新能源的迅猛增长，系统辅助服务需求也随之提高，而以往作为辅助服务 主要提供者的传统电源并网比例下降，更加剧了辅助服务的供需矛盾.
传统上，辅助 服务的提供主体主要为水电机组、火电机组和电网设备.
近年来，储能装置、需求侧 响应资源等新型主体呈多元化发展趋势.
调峰，当出力曲线不易控制的新能源并网比例逐渐增加，供需错配成为常态，系 统调峰需求加剧，储能可以配合电网调峰，保障电力系统的安全和稳定.
调，中国电网的额定频率为50Hz，电网发电功率和负荷功率不匹配时会导致电 网频率的改变，为了将频率稳定在50Hz附近，需要进行调频.
随着光伏、风电发电比 例不断增大，电网的调频需求越来越大，储能调频速度快，可以灵活地在充放电状态 之间转换，因而成为优质的调频资源.
黑启动，近年来，世界范围内发生了多起大面积停电事故，虽然建设智能电网能 提高电力系统自愈能力，但由于造成停电的因素种类繁多，在新能源成为主体电源的 新型电力系统中，要完全避免大面积停电事故并不现实.
类比于其他黑启动电源，孤 岛运行的储能电站在参与黑启动时，具有启动方案简单、启动时间短、成本低的优点.
备用容量，备用容量是指在满足预计负荷需求以外，针对突发情况时为保障电能 质量和系统安全稳定运行而预留的有功功率储备.
通过对储能设备进行充放电操作， 可实现电网有功功率平衡的目的.
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无功调节，无功调节服务文称无功支持服务或无功电压控制服务，指无功电源 （或无功补偿设备）向电力系统注入或吸收无功功率，以维持系统正常运行时节点电 压在允许范围内，以及在电力系统故障后提供足够的无功支持以防止系统电压崩溃的 服务.
惯量响应，对电力系统而言，当发电功率与负荷功率瞬时不平衡时，传统同步发 电机组首先利用自身惯性抑制系统的赖率变化.
新能源发电机组惯性响应能力较弱， 功率型储能系统（超级电容器、飞轮储能等）响应速度较快，可在一次调频启动前提 供新能源机组缺失的惯性响应，抑制系统频率变化.
(3）在用户侧，降低用户用电成本 分时电价管理，分时电价管理的收益主要通过电价差和用电计划的调整而获得， 并可以帮助降低负荷高峰，填补负荷低谷，减小电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于 平衡.
通过储能系统实现低存高放，不仅可以降低整体用电成本，而且无需改变用户 的用电习惯.
在实施了分时电价的电力市场中，储能技术被认为是理想的帮助电力用 户实现分时电价管理的手段.
容量电费管理，容量电费又称基本电费，是电网企业根据客户变压器容量或最大 需量和国家批准的基本电价计算的电费.
工业用户可以利用储能系统在用电低谷时储 能，在高峰负荷时放电，从而降低整体负荷，达到降低容量电费的目的.
需求侧响应，电力需求响应是通过价格信号和激励信号，让用户改变原来的用电 行为，最终促进电力供需平衡和保证电力系统安全运行.
储能可以在不改变用户的用 电习惯的同时，进行需求侧响应获利.
电能质量管理，储能可以帮助电力用户平滑电压、频率波动，减少谐波干扰，从 而提高用户电能质量.
另外，发生停电故障时，储能能够将储备的能量供应给终端用 户，避免了故障修复过程中的电能中断，以保证供电可靠性.
助力用户实现脱碳目标，对于安装光伏的工业、建筑、交通等工商业用户，考虑 到光伏在白天发电，而用户一般在夜间也有负荷，通过配置储能可以更好地利用光伏 电力，提高自发自用水平，支撑用户实现脱碳目标.
