近年来,随着太阳能和风能等间歇性可再生能源在电网中的占比越来越高,储能成为一个争论不休的焦点话题。传统的电力系统是为处理持续、稳定的能源流而设计的,面对高比例间歇性能源的接入,电力系统消纳能力的短板凸显,面临着全新的挑战。如果把电力系统看做一个巨人,那么从冒着黑烟的黑铁巨人向长出绿叶花藤的绿树巨人的蜕变,无疑是一个洗筋伐髓的艰难过程,其间肯定会产生诸多阵痛。
作为一种能够在不需要时储存能量,然后在需要时释放能量的技术,储能对电力系统的诸多益处已得到公认,其调频、平滑出力、调峰、稳压的功效已得到理论和实践的证明。但是,当下储能的系统级大规模应用仍然是一个非常昂贵的选择,因此其对于实现“双碳”目标和新型电力系统落地的作用如何有效发挥,仍需要深究。这个情况有点像保健品之于人体,相对于治疗药物的剂量和效果,完全不在一个量级上,虽然无论是宣传上还是理论上,储能都几乎全能,但如果用类似药品检验的标准去量化考量,则可能并没有想象中那么美好。那么,问题来了,当新型电力系统面对新型储能,如何掌握“用药之道”?
(来源:中国电力企业管理 作者:杨萌 孙浩 高超)
储能配置:对症下药,量体裁衣
根据实际情况配置适应储能容量,需要对能源系统和当地环境的具体特征进行详细分析。主要考虑因素包括当地的能源规划、气候资源和能源供需状况。其中,能源规划既包括能源结构的总体设计,也包括对并网消纳、灵活调节、节能降碳等方面的具体要求,还涉及到能源相关的上下游产业布局;气候资源既影响到负荷曲线的变化趋势,也关系到当地风光资源的开发潜力和出力特点;能源供需在一天和一年中都会发生一定周期性和随机性的变化,这种变化会通过调峰缺口、分时电价或现货电价呈现出来,继而影响储能容量的最佳配置。为了科学合理配置储能容量,必须综合考虑上述因素,并对能源系统进行详细分析计算,再基于结果制定储能技术类型和容量的配置方式。
这是一个量体裁衣、对症下药的过程,即使同一省份,在不同的阻塞区,储能的运行模式和使用效果也会大相径庭,“一刀切”的储能配置并不能保证解决任何实质性的运行问题。要以最终成效作为包括储能在内的能源投资建设的评价标准,只有实际利用率高才能说明储能或其他装置容量配置的合理性。“源网荷储”协同规划和有机融合有助于确保储能系统以综合和协调的方式部署,关键是优化能源系统的整体效率和可靠性。协同规划的一方面是可再生能源与电网的融合,基于其可变性和间歇性,考虑包括储能在内的所有可用灵活性资源的需求;另一方面是储能与整个系统的协调,需要考虑储能系统自身部署的位置和容量,与电力系统交互的技术和监管要求,以及相关的市场规则等。