《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案》：發(fā)揮新型儲能調(diào)節(jié)能力
2024.10.28國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局近日聯(lián)合印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了具體指引?！缎袆臃桨浮穼μ嵘滦碗娏ο到y(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力提出要求，包含充分發(fā)揮新型儲能調(diào)節(jié)能力、加強電動汽車與電網(wǎng)融合互動、充分激發(fā)需求側(cè)響應(yīng)活力等。
——新型儲能作為調(diào)節(jié)能力優(yōu)越的新型主體在《行動方案》中被重點提及?！缎袆臃桨浮诽岢?，通過建設(shè)一批共享儲能電站、探索應(yīng)用一批新型儲能技術(shù)，加快實現(xiàn)新型儲能規(guī)模化應(yīng)用，同步完善調(diào)用和市場化運行機制，充分發(fā)揮新型儲能調(diào)節(jié)能力。
——電動汽車電池作為儲能資源，為電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)提供了更多選擇。針對電動汽車大規(guī)模充電需求及電池資源的有效利用，《行動方案》提出完善充電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局，加強電動汽車與電網(wǎng)融合互動，建立健全充電基礎(chǔ)設(shè)施標準體系，加快推動電動汽車與能源轉(zhuǎn)型融合發(fā)展。
——同樣作為靈活調(diào)節(jié)資源，需求側(cè)響應(yīng)在促進新能源消納、緩解電力供需矛盾、提升全社會能效水平方面發(fā)揮重要作用。針對新型電力系統(tǒng)供需協(xié)同、靈活智能的建設(shè)要求，《行動方案》提出開展典型地區(qū)高比例需求側(cè)響應(yīng)，充分激發(fā)需求側(cè)響應(yīng)活力，典型地區(qū)需求側(cè)響應(yīng)能力達到最大用電負荷的5%或以上，具備條件的典型地區(qū)需求側(cè)響應(yīng)能力達到最大用電負荷的10%左右；利用源荷儲資源建設(shè)一批虛擬電廠，建立健全標準體系，完善相關(guān)規(guī)則，提升電力保供和新能源就地消納能力。
共享儲能從試點示范逐步走向規(guī)?；?/span>
在充分發(fā)揮新型儲能調(diào)節(jié)能力方面，《行動方案》明確提出建設(shè)一批共享儲能電站。何為共享儲能？共享儲能引進的是“共享經(jīng)濟”的概念，對分散的儲能進行整合、再分配。在區(qū)域范圍內(nèi)，將獨立分散的電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)儲能電站資源進行全網(wǎng)的優(yōu)化配置，由電網(wǎng)進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，推動源網(wǎng)荷各端儲能能力全面釋放。共享儲能的核心在于其能夠提升儲能資源的利用效率，降低發(fā)電企業(yè)的初始投資成本，并通過規(guī)?；ㄔO(shè)降低管理和運營成本。共享儲能的突出特點是不依附于新能源發(fā)電項目，在電力市場中的定位更加清晰，潛在收益來源更為豐富；同時，共享儲能項目單體規(guī)模較大，對電網(wǎng)調(diào)度指令的響應(yīng)能力更強，在電力現(xiàn)貨市場、調(diào)峰調(diào)頻市場中具備更強的競爭力。
“共享儲能是發(fā)揮新型儲能優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要方式。”中國工程院院士饒宏在解讀《行動方案》時，對共享儲能提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)和支撐能力多有贊許。
對比獨立儲能“具有法人資格，作為獨立主體參與電力市場”的概念特點，可以看出，共享儲能事實上是獨立儲能運營的一類商業(yè)模式。兩者并非對立概念，大多數(shù)情況下是相互交織的。
共享儲能可以作為獨立市場主體開展電力輔助服務(wù)、電力市場交易、項目容量租賃等電力市場活動，既可以作為“充電寶”助力電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，又可以作為“電源點”增加企業(yè)多種經(jīng)濟收益，具有“一站多用”的功能。
目前，我國的共享儲能正處于從試點示范逐步走向工程化、規(guī)模化、系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化的階段，在新型儲能市場中的地位和重要性不斷上升。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《2024年度中國共享儲能發(fā)展白皮書》顯示，2023年共享儲能項目新增并網(wǎng)規(guī)模進一步擴大，新增12.41吉瓦/24.46吉瓦時，占2023年新投運新型儲能項目規(guī)模的54.91%，較2022年的44%增長10.91%。其中，華東和西南地區(qū)新增投運共享儲能裝機功率規(guī)模約占全國的46.46%。
據(jù)悉，截至目前，山東、湖南、青海、遼寧、安徽、河南、浙江、山西、云南、甘肅、河北、新疆等超過15個省區(qū)已經(jīng)出臺了共享儲能相關(guān)的政策。
近日，江蘇省規(guī)模最大共享儲能電站擴容并網(wǎng)。經(jīng)過擴容，江蘇豐儲共享儲能電站總規(guī)模達到300兆瓦/600兆瓦時。從空中俯瞰，一排排白色儲能艙整齊排列，蔚為壯觀。
該電站運營期間，一方面利用電化學(xué)儲能快速響應(yīng)的特點為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)峰輔助服務(wù)，發(fā)揮“充電寶”“穩(wěn)定器”作用，緩解供電壓力，提升電能質(zhì)量；另一方面通過容量租賃的方式服務(wù)能源項目并網(wǎng)需求，提升電網(wǎng)清潔能源占比。充分體現(xiàn)了共享儲能“一站多用”的功能特點。
類似的共享儲能項目在我國將加速涌現(xiàn)。《行動方案》明確“建設(shè)一批共享儲能電站”的舉措，將有力推動新型儲能實現(xiàn)更加科學(xué)合理的統(tǒng)籌布局，有效解決當前新型儲能面臨的資源分散、管理復(fù)雜、運轉(zhuǎn)低效等深層次問題。
“相對于安裝位置分散、所有權(quán)多樣的新能源場站配儲等方式，布局建設(shè)共享式儲能，尤其是在電網(wǎng)側(cè)集中配置大容量共享式儲能，可以充分發(fā)揮規(guī)?；瘍δ軕?yīng)對調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等調(diào)節(jié)需求的綜合效益，減少電網(wǎng)調(diào)度管理的對象，促進資源集約利用和降本增效。同時，新能源場站按照配比要求購買或租賃共享資源及相應(yīng)服務(wù)，可解決新能源場站配儲利用率低和缺乏投資回收機制等問題，實現(xiàn)多方共贏?！别埡瓯硎荆ㄟ^布局建設(shè)共享儲能電站，有利于形成可復(fù)制、可推廣、可持續(xù)的發(fā)展模式，推動共享儲能從試點示范走向工程化、規(guī)?；?、系統(tǒng)化和產(chǎn)業(yè)化，為新能源快速發(fā)展下切實提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提供寶貴的實踐經(jīng)驗。
共享儲能作為頂峰調(diào)節(jié)的關(guān)鍵手段已初步發(fā)揮作用。以廣西為例，目前，廣西已并網(wǎng)的13家大容量獨立共享儲能電站每日實現(xiàn)等效“滿充滿放”，參與電網(wǎng)削峰填谷，在夜間用電低谷時段，將新能源富余電量儲存起來，需要時再將電能釋放回電網(wǎng)，1—7月累計存儲及釋放電量2.5億千瓦時，相當于減少二氧化碳排放8.43萬噸。
《行動方案》也對“探索應(yīng)用一批新型儲能技術(shù)”提出要求。根據(jù)電力系統(tǒng)不同應(yīng)用場景和調(diào)節(jié)能力需求，探索建設(shè)一批含多種技術(shù)路線的儲能電站，為儲能新技術(shù)發(fā)展探索合適的發(fā)展路徑。
饒宏認為，《行動方案》進一步提出通過合理的政策機制，引導(dǎo)新型儲能電站的市場化投資運營，從而拓寬新型儲能獲得多重市場收益的渠道，為新型儲能全面參與電力市場提供良好環(huán)境，有利于提高新型儲能技術(shù)的自主可控水平、產(chǎn)業(yè)鏈競爭力和抗風(fēng)險能力，推動我國儲能核心技術(shù)持續(xù)處于國際領(lǐng)先水平，為穩(wěn)妥推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供源源不斷的調(diào)節(jié)支撐資源。
有效發(fā)揮動力電池靈活性調(diào)節(jié)潛能
“電動汽車已經(jīng)成為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分?！敝袊妱悠嚢偃藭貢L張永偉撰文表示，由于電動汽車具有天然移動儲能特性，可作為可調(diào)節(jié)負荷參與電網(wǎng)互動，平抑分布式光伏、綜合能源單元負荷波動，是未來能源系統(tǒng)的重要節(jié)點。
而車網(wǎng)互動技術(shù)是將電動汽車變?yōu)椤耙苿映潆妼殹钡年P(guān)鍵技術(shù)，可將我國龐大的新能源汽車資源變?yōu)榭蓞⑴c電網(wǎng)負荷調(diào)節(jié)的靈活調(diào)節(jié)資源。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，公安部數(shù)據(jù)顯示，截至2024年6月底，全國新能源汽車保有量達到2472萬輛，純電動汽車保有量1813萬輛。
車網(wǎng)互動技術(shù)的核心在于電動汽車與電網(wǎng)的雙向互動，既可以由電網(wǎng)向電動汽車充電，也可以由電動汽車向電網(wǎng)反向充電。目前市面上的主流模式是V2G，即Vehicle-to-Grid（車輛到電網(wǎng)），體現(xiàn)出電能在電動汽車和電網(wǎng)之間雙向流動。
實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)雙向互動，關(guān)鍵在于充電樁。通過具備車網(wǎng)互動功能的充電樁，無論純電動車或者插電式混合動力汽車皆可實現(xiàn)V2G。
“新能源汽車通過充換電設(shè)施與電力網(wǎng)絡(luò)相連，構(gòu)建新能源汽車與電力網(wǎng)絡(luò)的信息流、能量流雙向互動體系，可有效發(fā)揮動力電池作為可控負荷或移動儲能的靈活性調(diào)節(jié)能力，為新型電力系統(tǒng)高效經(jīng)濟運行提供重要支撐?！眹W(wǎng)江蘇無錫供電公司副總經(jīng)理陳志剛在無錫市6月13日舉辦的多場景車網(wǎng)互動應(yīng)用活動上表示。
繼無錫市此次大規(guī)模車網(wǎng)互動應(yīng)用之后，8月9日，江蘇組織實施了國內(nèi)首次省域大規(guī)模車網(wǎng)互動應(yīng)用。13個地級市的超千輛新能源汽車集中參與錯峰充電和向電網(wǎng)放電。當日20—21時，37輛新能源汽車響應(yīng)國網(wǎng)江蘇省電力公司邀請，參與向電網(wǎng)放電，最大放電負荷達1047千瓦，能滿足周邊小區(qū)209戶居民的1小時用電需求。
“我們通過這次應(yīng)用全面驗證了規(guī)?；嚲W(wǎng)互動在促進電力系統(tǒng)實時平衡、清潔能源消納和電網(wǎng)安全可靠供電方面的調(diào)節(jié)能力，為完善充電市場機制、拓展用戶交互模式提供了經(jīng)驗?！眹W(wǎng)江蘇電力營銷部市場處處長阮文駿道出了此次車網(wǎng)互動的意義，“此舉發(fā)揮了新能源汽車作為移動式電化學(xué)儲能資源的潛力，為車網(wǎng)互動規(guī)?；瘧?yīng)用提供了支撐。”
與此同時，在這個夏天，不少其他省區(qū)也相繼開展了車網(wǎng)互動應(yīng)用。
8月5日至8日，浙江省車網(wǎng)互動應(yīng)用累計響應(yīng)電量163萬千瓦時，實現(xiàn)最大削峰負荷11.53萬千瓦，為電網(wǎng)提供了超過10萬千瓦的靈活負荷調(diào)節(jié)能力。
8月24日，重慶市首次開展大規(guī)模多場景車網(wǎng)互動應(yīng)用，組織引導(dǎo)超7.58萬輛新能源汽車集中參與錯峰充電、向電網(wǎng)放電等，在用電高峰時段轉(zhuǎn)移負荷約27萬千瓦。
“電動汽車與電網(wǎng)融合互動是重要趨勢。”張永偉認為。同時，他也提出推動車網(wǎng)互動應(yīng)用的幾點建議：要提升智能充放電引導(dǎo)服務(wù)能力，借助價格激勵手段引導(dǎo)用戶積極響應(yīng)智能充放電管理，通過完善電動汽車充電分時電價政策、探索放電價格機制，讓參與智能充放電的用戶獲得充電費用優(yōu)惠以及放電補貼。通過構(gòu)建電動汽車、供電網(wǎng)絡(luò)的信息流、能量流雙向互動體系，調(diào)節(jié)電動汽車充放電時間、功率等，使其成為電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)頻、備用資源，有效發(fā)揮動力電池作為可控負荷或移動儲能的靈活性調(diào)節(jié)能力，緩解配電網(wǎng)運行壓力，為電力系統(tǒng)高效經(jīng)濟運行提供重要支撐。
而就在近日，車網(wǎng)互動應(yīng)用迎來了專項政策的出臺。
9月10日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、市場監(jiān)管總局發(fā)布了《關(guān)于推動車網(wǎng)互動規(guī)模化應(yīng)用試點工作的通知》，提出全面推廣新能源汽車有序充電，擴大雙向充放電（V2G）項目規(guī)模，豐富車網(wǎng)互動應(yīng)用場景，以城市為主體完善規(guī)?；?、可持續(xù)的車網(wǎng)互動政策機制，以V2G項目為主體探索技術(shù)先進、模式清晰、可復(fù)制推廣的商業(yè)模式，力爭以市場化機制引導(dǎo)車網(wǎng)互動規(guī)?；l(fā)展。
《通知》同時明確，要發(fā)揮電力市場的激勵作用。逐步完善車網(wǎng)互動資源聚合參與電力市場的交易規(guī)則，推動充電負荷規(guī)?；⒊B(tài)化參與電力市場交易，支持探索負荷聚合商參與電力市場的商業(yè)模式，推動電力市場各類新業(yè)態(tài)主體培育，逐步形成模式清晰、發(fā)展穩(wěn)定、具備推廣條件的負荷聚合商業(yè)模式。并完善價格與需求響應(yīng)機制，加強智能有序充電應(yīng)用推廣。推動建設(shè)智能有序充電試點社區(qū)，建立居住社區(qū)智能有序充電管理體系，在保障電網(wǎng)安全運行的基礎(chǔ)上，有效提升個人智能樁接入能力。提升充換電場站互動能力，研究優(yōu)化報裝容量核定方法和并網(wǎng)運行規(guī)則，開展智能充換電場站接入容量優(yōu)化提升試點。
需求側(cè)資源通過聚合實現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化
今年夏天，上海市虛擬電廠調(diào)峰響應(yīng)負荷創(chuàng)新高，調(diào)峰能力相當于一臺大型火電機組。
在8月8日舉行的2024虛擬電廠（上海）高峰論壇上，上海市發(fā)展和改革委員會副主任朱明林表示，今夏上海用電負荷已三創(chuàng)新高，達到4030萬千瓦，虛擬電廠可調(diào)能力超過70萬千瓦。虛擬電廠“聚沙成塔”提升電力系統(tǒng)靈活性的功效逐步顯現(xiàn)。
之所以說“聚沙成塔”，是因為需求側(cè)可調(diào)節(jié)負荷、電動汽車、儲能等各類可調(diào)節(jié)資源具有點多面廣、單體容量小、電壓等級低、特性差異大等特征。虛擬電廠具備在市場環(huán)境下協(xié)調(diào)各類小微資源的功能優(yōu)勢，可將數(shù)量多、分布廣、單體規(guī)模小的需求側(cè)資源通過聚合方式，參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場和市場化需求響應(yīng)等，在電力供需平衡中實現(xiàn)高效率、規(guī)?；恼{(diào)節(jié)，提升電力系統(tǒng)安全裕度。
虛擬電廠是新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，通過與電網(wǎng)友好交互發(fā)揮作用、產(chǎn)生價值，在服務(wù)電力保供、提升新能源消納水平、豐富電力市場經(jīng)營主體，以及優(yōu)化全社會生產(chǎn)生活用能方式等方面發(fā)揮重要作用。
作為需求側(cè)資源的一種組織方式，虛擬電廠不同于常規(guī)電廠。它更像是電力的“智能管家”，通過發(fā)揮削峰填谷的作用，實現(xiàn)海量資源聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，推動“源網(wǎng)荷儲”高效互動，有效破解資源瓶頸和保供調(diào)峰矛盾。
據(jù)了解，上海市已培育虛擬電廠市場主體24家，接入規(guī)模、實際調(diào)用能力位居全國城市首位。
需求側(cè)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)主要通過聚合來實現(xiàn)，虛擬電廠是與之密不可分的重要模式。事實上，電力需求側(cè)管理是加強全社會用電管理，包括在用電環(huán)節(jié)實施節(jié)約用電、需求響應(yīng)、綠色用電、電能替代、智能用電、有序用電等。在電力供應(yīng)偏緊時，引導(dǎo)電力用戶主動削減自己的用電負荷。當電力供需不穩(wěn)定時，需求側(cè)一端通過調(diào)整用電行為來響應(yīng)電力系統(tǒng)變動。
各地、各部門不斷豐富電力需求側(cè)管理實踐。長三角所在的華東地區(qū)已建立了跨省調(diào)峰和備用輔助服務(wù)市場，在省間互濟方面有豐富的實踐經(jīng)驗。在此基礎(chǔ)上，長三角的省市間電力互濟交易啟動了新增富余需求側(cè)資源互濟交易和富余新能源消納互濟交易。
江蘇、浙江、安徽和上海這三省一市由于資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用電特點方面的差異，用電尖峰時段基本錯開，具有很好的互濟基礎(chǔ)。據(jù)悉，浙江夏季的尖峰負荷出現(xiàn)在9時，上海和江蘇出現(xiàn)在中午時段，而安徽的尖峰負荷出現(xiàn)在20時之后。因此，這些省市在用電尖峰時段的互補特性較強，可以通過在區(qū)域角度統(tǒng)一配置資源、協(xié)調(diào)需求側(cè)資源的響應(yīng)來滿足尖峰負荷的需求，從而避免或降低各省市分別建設(shè)的成本。
7月31日至8月1日，長三角省市間富余需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源互濟交易開展第二輪調(diào)電試運行。交易覆蓋長三角三省一市，共計34家需求側(cè)經(jīng)營主體參與，最大成交電力30萬千瓦，利用省市間最高負荷出現(xiàn)的時空差異，通過市場化機制支援上海、江蘇、浙江各10萬千瓦。8月1日11時，上海用電負荷再創(chuàng)歷史新高，該時段內(nèi)上海日前購得浙江、安徽虛擬電廠頂峰互濟電力10萬千瓦。
為進一步提升需求側(cè)資源在長三角的互濟能力，更好地激發(fā)需求側(cè)資源的消納和保供潛力，自然資源保護協(xié)會清潔電力項目副主任劉明明撰文建議，從加強頂層設(shè)計、建設(shè)區(qū)域電力市場、完善標準體系等三方面入手。
加強頂層設(shè)計，從區(qū)域?qū)用孢M行電力資源規(guī)劃。加強區(qū)域電力規(guī)劃，綜合考慮各省市資源稟賦和發(fā)展需求，基于各省需求側(cè)資源發(fā)展特點，充分挖掘各自的消納和保供潛力。在區(qū)域?qū)用嬷贫娏┬杵胶夥桨负突桨?，確保省級方案與區(qū)域方案的銜接。
建設(shè)區(qū)域電力市場，促進市場主體的跨省交易。完善區(qū)域電力市場交易規(guī)則，為市場主體的跨省交易提供規(guī)則保障。豐富市場交易品種，傳遞價格信號，引導(dǎo)多樣化的主體參與區(qū)域電力市場。降低需求側(cè)資源參與市場的門檻，確保需求側(cè)資源在符合市場規(guī)則的前提下同等參與省內(nèi)和省間市場交易。
完善標準體系，利用數(shù)智技術(shù)實現(xiàn)需求側(cè)資源的無感響應(yīng)。基于需求側(cè)資源分散且量小的特點，需要利用數(shù)智化技術(shù)聚合形成規(guī)模，包括精確的分析預(yù)測和無感的調(diào)度響應(yīng)。標準體系的建設(shè)至關(guān)重要，包括數(shù)據(jù)的收集、傳輸和監(jiān)測，調(diào)度的發(fā)布和響應(yīng)的實施，交易的執(zhí)行和結(jié)算等。
