中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月24—26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合200余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在深圳鵬瑞萊佛士酒店召開(kāi)。此次大會(huì)主題是“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈，開(kāi)啟應(yīng)用新時(shí)代”。 來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1621人參加了本屆大會(huì)。本次大會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
在26日上午的“ 儲(chǔ)能電站并網(wǎng)與調(diào)度”專場(chǎng)，清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究所系統(tǒng)分析與混合仿真研究所所長(zhǎng)張東輝分享了主題報(bào)告《儲(chǔ)能規(guī)劃在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的定位》。會(huì)務(wù)組對(duì)發(fā)言人的演講速記做了梳理，方便大家會(huì)后交流、學(xué)習(xí)，以下是速記全文：
張東輝：大家好，前面的各位專家講的東西可能是比較具體的案例，我講一些宏觀的，怎么把儲(chǔ)能納入能源規(guī)劃，儲(chǔ)能規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃的結(jié)合。我國(guó)目前大型儲(chǔ)能工程基本都是示范性或是點(diǎn)上的工作，沒(méi)有成體系的規(guī)劃，未來(lái)儲(chǔ)能怎么納入規(guī)劃？
我的匯報(bào)分三個(gè)內(nèi)容：第一是高比例新能源電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和規(guī)劃要求，第二是儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的規(guī)劃現(xiàn)狀和問(wèn)題，第三是儲(chǔ)能現(xiàn)狀在新一代電力系統(tǒng)規(guī)劃中的定位。
這么多年儲(chǔ)能發(fā)展到現(xiàn)在，這幾天的會(huì)我也聽(tīng)下來(lái)，大家基本上已經(jīng)達(dá)成共識(shí)了。第一個(gè)共識(shí)是儲(chǔ)能大規(guī)模發(fā)展最大的促進(jìn)力還是高比例新能源的發(fā)展，這一點(diǎn)大家已經(jīng)達(dá)成共識(shí)了。第二個(gè)共識(shí)是儲(chǔ)能現(xiàn)在基本上還是一些點(diǎn)的工作，沒(méi)有把它真正的納入電力系統(tǒng)整個(gè)正常的發(fā)展納入體系的工作。個(gè)人認(rèn)為，為什么現(xiàn)在儲(chǔ)能發(fā)展有一些磕磕碰碰，一方面是標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有建立起來(lái)，另一方面是沒(méi)有納入規(guī)劃。
前面這些常識(shí)性的介紹我就簡(jiǎn)單過(guò)一些，第一是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要手段是提高清潔能源在發(fā)電中的比例，2019年底我國(guó)的總裝機(jī)是20.1億千瓦，風(fēng)電和太陽(yáng)能已經(jīng)成為在清潔能源中是裝機(jī)比例最大的，風(fēng)電加太陽(yáng)能已經(jīng)超過(guò)4億千瓦，已經(jīng)超過(guò)水電，以前水電是最大的清潔能源，現(xiàn)在已經(jīng)不是了，現(xiàn)在是風(fēng)電和太陽(yáng)能。
非化石能源發(fā)電量在2016年的時(shí)候國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略，2030年非化石能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重力爭(zhēng)達(dá)到50%，這是宏觀政策，習(xí)總書記也講要碳中和，碳中和靠什么？我國(guó)最大的碳排放是發(fā)電，就要把傳統(tǒng)火電技術(shù)的發(fā)電控制下來(lái)，新增的基本上是風(fēng)光。2018年我國(guó)的火電發(fā)電量占70%，2030年達(dá)到50%，12年時(shí)間要降20個(gè)百分點(diǎn)。到了2030年風(fēng)電和太陽(yáng)能裝機(jī)，以前有不同的預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)在我傾向于采納比較大的數(shù)據(jù)，因?yàn)楝F(xiàn)在其實(shí)我們國(guó)家風(fēng)電和太陽(yáng)能的發(fā)展是在提速的。這里面有周院士和華北電力大學(xué)的劉校長(zhǎng)做的預(yù)測(cè)，個(gè)人傾向于大的數(shù)據(jù)。
在可再生能源發(fā)電發(fā)展到一定規(guī)模的時(shí)候，電力系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)在面臨很大的挑戰(zhàn)，可再生能源年發(fā)電量占比達(dá)到25%-40%的時(shí)候，急需對(duì)電力系統(tǒng)傳統(tǒng)電源配置、運(yùn)行方式、輸電規(guī)劃等做出重大調(diào)整，其中包括新的電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行和控制方案等，這是國(guó)際能源署在報(bào)告里面提出的。我們國(guó)家有兩個(gè)地方，我舉兩個(gè)例子，第一個(gè)例子是青海風(fēng)光發(fā)電比例特別高，問(wèn)題也特別多。第二個(gè)例子是云南，風(fēng)光發(fā)電比例不高，但是大部分是水電。這些典型的案例也表明，可再生能源的運(yùn)行會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的挑戰(zhàn)。
風(fēng)電和光伏的特性大家都清楚，它有兩個(gè)問(wèn)題，第一個(gè)問(wèn)題是消納問(wèn)題，消納問(wèn)題表現(xiàn)在間接性、波動(dòng)性、不確定性（不確定性可以用另一個(gè)詞表達(dá)叫隨機(jī)性）、反調(diào)峰特性、不可控性、利用小時(shí)數(shù)偏低。如果是風(fēng)光發(fā)電，電力系統(tǒng)的輸電通道利用效率低，線路備用容量大，開(kāi)機(jī)備用容量大，系統(tǒng)調(diào)峰難度較大。這里面采用了某一領(lǐng)導(dǎo)截的新疆和陜西光伏實(shí)際案例的一些圖片。第二個(gè)問(wèn)題是風(fēng)電、光伏裝多了對(duì)系統(tǒng)會(huì)有影響，首先是慣量低，用一個(gè)形象的比喻就是原來(lái)電力系統(tǒng)是一個(gè)胖子，外面一擾動(dòng)它胖沒(méi)有太大影響。但是風(fēng)電和太陽(yáng)能上多了，它就虛了，它就變成一個(gè)瘦子，外面有一個(gè)東西推它，它很可能會(huì)出現(xiàn)越限。而且風(fēng)電、光伏提供短路電流水平低，基本上沒(méi)有一二次調(diào)頻能力，電壓支撐能力比較弱。所以如果說(shuō)風(fēng)電、光伏整個(gè)替代了火電正常的運(yùn)行，整個(gè)是削弱了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
那么我們要采取什么措施？這里面講一些一般性的措施，第一個(gè)措施肯定是運(yùn)用大電網(wǎng)的規(guī)模效率，我們把大電網(wǎng)所有和區(qū)域薄弱的電網(wǎng)結(jié)合在一起，風(fēng)電和光伏能在某一個(gè)區(qū)域更多的消納。第二個(gè)是傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的支持，靠火電、靠其他的水電給風(fēng)電和太陽(yáng)能進(jìn)行支持。第三個(gè)是限制規(guī)模。第四個(gè)是電力市場(chǎng)引導(dǎo)，通過(guò)電價(jià)政策引導(dǎo)風(fēng)電和太陽(yáng)能提升它的消納。最后一個(gè)是回到今天的主題，我們?cè)趺赐ㄟ^(guò)儲(chǔ)能來(lái)改變它的特性。所有的這些措施其實(shí)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中很重要的是靈活性調(diào)節(jié)資源，如果靈活性調(diào)節(jié)資源分布不均或不夠，這個(gè)時(shí)候就要想辦法。
高比例新能源的消納是重大難題，第一是消納，新能源的日波動(dòng)性大，需要其他電源或儲(chǔ)能支撐，第二是間接性強(qiáng)，不確定性大，系統(tǒng)備用需求大，第三是利用小時(shí)數(shù)低，需要其他電源配合。跟正常的負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)6000小時(shí)肯定匹配不上。還有一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，是對(duì)安全系統(tǒng)穩(wěn)定挑戰(zhàn)，第一是慣量低，一次調(diào)頻能力差，系統(tǒng)調(diào)頻越限風(fēng)險(xiǎn)大。第二是無(wú)功支撐能力差，功角穩(wěn)定存在不確定性，要具體問(wèn)題具體分析。第三是最近大家也聽(tīng)說(shuō)過(guò)發(fā)生過(guò)一些寬頻振蕩的事情。那么我們?cè)趺唇鉀Q？
接下來(lái)，講一下儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的規(guī)劃和現(xiàn)狀問(wèn)題，儲(chǔ)能的作用大家已經(jīng)了解了，我不再贅述了。主要是調(diào)頻、調(diào)壓、黑啟動(dòng)，這些大家都理解。調(diào)峰主要是雙向調(diào)節(jié)，速度快，性能很好。調(diào)頻現(xiàn)在主要是參與二次調(diào)頻，現(xiàn)在我們的儲(chǔ)能在火電廠發(fā)揮效益是通過(guò)二次調(diào)頻。但是對(duì)于我們的新能源來(lái)說(shuō)，如果要儲(chǔ)能配合新能源，有些作用原來(lái)有平滑功率波動(dòng)性、跟蹤發(fā)電計(jì)劃，提升調(diào)頻調(diào)壓能力，這個(gè)在風(fēng)電和光伏在現(xiàn)在新的導(dǎo)則中要體現(xiàn)新的調(diào)頻能力，但是量沒(méi)有規(guī)定，在后面也編了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求風(fēng)電、光伏10%的一次調(diào)頻能力，但是對(duì)現(xiàn)在的風(fēng)電、光伏要求確實(shí)有點(diǎn)高，其實(shí)大家執(zhí)行也不到位。所以現(xiàn)在兩邊都在互相博弈，因?yàn)轱L(fēng)電、光伏的電價(jià)剛剛達(dá)到了提價(jià)的能力，現(xiàn)在提出了要求，這個(gè)時(shí)候是可以，但是確實(shí)它的盈利能力能不能支撐去達(dá)到它的性能指標(biāo)。如果現(xiàn)在做風(fēng)電、光伏，雖然改善了自身的特性，但是還是很有限，最終還是要通過(guò)價(jià)格調(diào)整，特別是一次調(diào)頻。
我們的儲(chǔ)能規(guī)劃存在什么問(wèn)題呢？現(xiàn)在講的儲(chǔ)能其實(shí)包括了抽水蓄能，但是抽水蓄能屬于老的儲(chǔ)能范疇，現(xiàn)在大家的熱點(diǎn)都是講新興儲(chǔ)能特別是電化學(xué)儲(chǔ)能，抽水蓄能大家也做了預(yù)測(cè)，因?yàn)榈乩砦恢酶鞣矫娴南拗圃蛩陌l(fā)展規(guī)模是有限的。電化學(xué)儲(chǔ)能如果成本下來(lái)了，它的發(fā)展空間可以充分想象。有一個(gè)預(yù)測(cè)給大家介紹一下，2035年大概非抽水蓄能裝機(jī)2.4億千瓦，而抽水蓄能1.4億，這樣算下來(lái)以后到2035年非抽水蓄能的裝機(jī)規(guī)模反而超過(guò)了抽水蓄能很多，這是有一個(gè)報(bào)告的預(yù)計(jì)。所以總體來(lái)說(shuō)，如果國(guó)家要進(jìn)入高比例可再生能源系統(tǒng)，非抽水蓄能的規(guī)劃配置的組成基本上相當(dāng)程度上決定了我國(guó)電力清潔能源開(kāi)發(fā)的進(jìn)度、方向和組成，我們的風(fēng)光往哪個(gè)地方開(kāi)發(fā)、開(kāi)發(fā)哪個(gè)類型，基本上后面很大程度上受這個(gè)影響，因?yàn)橄到y(tǒng)的消納能力是有限的，必須要通過(guò)這些儲(chǔ)能進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。
我們現(xiàn)在的現(xiàn)狀是什么樣的呢？抽水蓄能已經(jīng)納入規(guī)劃了，因?yàn)槌樗钅苁请娋W(wǎng)投資，已經(jīng)納入電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度。以前是作為大型水電的配套，通過(guò)電網(wǎng)調(diào)峰需求、電網(wǎng)的電力電量平衡、電網(wǎng)網(wǎng)架支撐進(jìn)行了規(guī)劃。但是現(xiàn)在儲(chǔ)能類型比較多，技術(shù)五花八門百花齊放，現(xiàn)在已經(jīng)收斂了，從容量來(lái)說(shuō)主要是基于鋰電池，后面也提出了壓縮技術(shù)，除了類型多，應(yīng)用場(chǎng)景也多，大家講了很多應(yīng)用場(chǎng)景，現(xiàn)在商業(yè)模式也不確定。還有一個(gè)要命的地方是技術(shù)發(fā)展速度快，因?yàn)檫@些特點(diǎn)政策老是要跟在后面變，政策調(diào)整快，現(xiàn)在政策沒(méi)法清晰，政策不清晰儲(chǔ)能規(guī)劃研究滯后。
目前儲(chǔ)能規(guī)劃作為新能源規(guī)劃的一部分，我們國(guó)家做能源規(guī)劃一般是做1+14規(guī)劃，1是總規(guī)劃，14是14個(gè)分項(xiàng)，但是儲(chǔ)能規(guī)劃那天我也聽(tīng)有些專家領(lǐng)導(dǎo)建議能不能作為第15個(gè)規(guī)劃，我覺(jué)得也可以。現(xiàn)在大家也有一個(gè)想法，第一，儲(chǔ)能是結(jié)合新能源發(fā)展的；第二，儲(chǔ)能什么時(shí)候爆發(fā)，大家預(yù)計(jì)在“十四五”中后期會(huì)來(lái)到一個(gè)快速的爆發(fā)期，如果儲(chǔ)能規(guī)劃和研究不做在前面，到時(shí)候真正爆發(fā)的時(shí)候從監(jiān)管層面和從調(diào)度運(yùn)行層面還是有點(diǎn)趕、有點(diǎn)被動(dòng)，所以我建議還是要盡量走在前面。中國(guó)“十四五”電力規(guī)劃發(fā)展研究是全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展組織提的預(yù)計(jì)，只是預(yù)計(jì)了總的規(guī)模，但是對(duì)儲(chǔ)能怎么分布的，因?yàn)閮?chǔ)能是結(jié)合最終的調(diào)度需求來(lái)說(shuō)的，全國(guó)各個(gè)地方要具體問(wèn)題具體分析，這是一個(gè)總的規(guī)模，2035年、2050年新型儲(chǔ)能容量將達(dá)到2.4億、6.1億千瓦。這個(gè)規(guī)模是相當(dāng)大的，大家可以想象一下。
第三個(gè)，講一下我認(rèn)為儲(chǔ)能規(guī)劃在新一代電力系統(tǒng)規(guī)劃中定位。剛才講了儲(chǔ)能多場(chǎng)景、多用途，各個(gè)場(chǎng)景、各個(gè)用途都有，從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)大規(guī)模的到了用戶側(cè)小規(guī)模分散式的，還有配網(wǎng)側(cè)的。
我認(rèn)為現(xiàn)在大家首先要做一個(gè)儲(chǔ)能規(guī)劃，把儲(chǔ)能納入規(guī)劃，規(guī)劃引領(lǐng)市場(chǎng)，告訴大家儲(chǔ)能有一個(gè)愿景、有一個(gè)目標(biāo)，要投產(chǎn)多少，后面還有人配合建多大規(guī)模，整個(gè)體系才能上來(lái)。我在IEEE PES成立了分委會(huì)，歡迎做電網(wǎng)電源的領(lǐng)導(dǎo)和同事一起加入。我們想結(jié)合大電網(wǎng)規(guī)劃的事情做一些儲(chǔ)能規(guī)劃原則的研究，儲(chǔ)能規(guī)劃原則一步一步來(lái)，這是我的思路給大家看一下。首先是基礎(chǔ)調(diào)研開(kāi)始，第二是通用化的分析模型，因?yàn)槲覀兊膬?chǔ)能規(guī)劃很模糊，沒(méi)有通用化的分析模型，不管是調(diào)用模型、經(jīng)濟(jì)分析模型還是展開(kāi)的分析模型基本上都很缺乏，能拿出來(lái)給大家統(tǒng)一用的基本上很缺乏。第三是規(guī)劃模型的算法，包括電力系統(tǒng)規(guī)劃是怎么算的。第四是綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，第五是配置原則，這些原則會(huì)引領(lǐng)大家后面怎么去發(fā)展、怎么去做。
這是我的一些初步想法，放出來(lái)，請(qǐng)大家批評(píng)指正。第一是新能源配套儲(chǔ)能，建議在新能源規(guī)劃時(shí)將配套儲(chǔ)能（改善新能源消納和穩(wěn)定特性）納入考慮。因?yàn)槿绻麤](méi)有把規(guī)劃儲(chǔ)能納入考慮，在消納和計(jì)算的時(shí)候完全是兩個(gè)概念、兩個(gè)結(jié)論。第二是電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能（已經(jīng)明確不納入輸配電價(jià)），能不能給它一個(gè)身份，通過(guò)第三方主體，結(jié)合市場(chǎng)機(jī)制合理規(guī)劃、合理回收。如果是以保安全為主要目的的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能，其實(shí)公司也投資了很多動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置去保電網(wǎng)安全，但是這些裝置投資也很大，如果儲(chǔ)能能起到類似的作用，電網(wǎng)也是可以投資的，但是這要作為一個(gè)專題研究。第三是用戶側(cè)儲(chǔ)能，我的個(gè)人看法是結(jié)合政策趨勢(shì)，因?yàn)橛脩魝?cè)儲(chǔ)能和政策趨勢(shì)關(guān)系很大，與電價(jià)政策和各種各樣的電力市場(chǎng)政策關(guān)系很大，根據(jù)政策趨勢(shì)預(yù)測(cè)規(guī)模和策略，按照修改負(fù)荷特性角度納入電網(wǎng)規(guī)劃。第四是如果儲(chǔ)能能夠納入調(diào)度統(tǒng)一和應(yīng)用管理的儲(chǔ)能，建議納入電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)安全穩(wěn)定計(jì)算，不要浪費(fèi)。
以上就是我的分享，謝謝！
