?3月17-19日，以“擁抱十四五 暢想碳中和”為主題的PAT2021 愛光伏一生一世光伏先進技術(shù)研討會在合肥隆重舉行。中國電力科學研究院首席科學家惠東就電力儲能發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研判做主旨演講。

惠東指出，儲能技術(shù)是涉及多學科的不斷更新?lián)Q代的技術(shù)，儲能可在電力系統(tǒng)電源、電網(wǎng)、用戶（負荷）側(cè)承擔不同的角色，發(fā)揮不同的作用。儲能的引入是要顛覆電力系統(tǒng)的供需平衡的運行原則，其中關(guān)鍵因素在于“t”，即“時間因子”的介入，在儲能系統(tǒng)技術(shù)指標中表現(xiàn)為作用時間，是其不同于傳統(tǒng)即發(fā)即用設(shè)備的主要標志，是儲能技術(shù)價值最重要的體現(xiàn)。它的重要衡量參數(shù)主要是功率容量、額定續(xù)航時間（配置）、出力頻次（實際運行）。

惠東介紹到，儲能在電力系統(tǒng)不管如何變化，它的服務方式是支撐服務、保障服務、電力系統(tǒng)輔助服務、套利交易服務。重點關(guān)注的儲能類型包括飛輪儲能、超級電容器儲能、電化學儲能、抽水蓄能、壓縮空氣、熔融鹽和儲氫，但現(xiàn)在所講的儲能是指雙向式儲電，氫能一般來講，從現(xiàn)今來看，還不能說是狹義的儲能技術(shù)，抽水蓄能也不算，至少現(xiàn)在來講從學科上是這樣設(shè)定的。

新能源的隨機性、波動性和反調(diào)峰性，給電力系統(tǒng)的電力電量平衡帶來巨大壓力，成為高比例新能源消納的主要障礙。2030年，風、光裝機規(guī)模將達到12~16億千瓦，全國風電、太陽能日最大功率波動預計4~6億千瓦，大大超出電源調(diào)節(jié)能力，迫切需要重新構(gòu)建調(diào)峰體系。依據(jù)新版《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》要求，“新能源場站應提高調(diào)節(jié)能力，必要時配置抽蓄、儲能電站等靈活調(diào)節(jié)資源。”惠東稱，未來最大負荷增速仍高于用電量增速，負荷峰谷差異呈增大趨勢；尖峰負荷短而高，調(diào)節(jié)極端時間的負荷尖峰需要增加調(diào)節(jié)因素，減少滿足最大負荷需要的經(jīng)濟代價。到2025年峰谷差約4億千瓦（國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)），電網(wǎng)調(diào)峰壓力將隨著負荷峰谷差的提高進一步增加。高比例新能源電力系統(tǒng)安全問題愈發(fā)復雜嚴峻。隨著低慣量、弱支撐的新能源機組在電網(wǎng)中的比例不斷增加，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量降低30%以上，系統(tǒng)安全問題日益突出。

隨著用戶側(cè)分布式光伏、電動汽車等新型用能形勢的快速發(fā)展，用電負荷的不確定性逐漸增加，將對用戶的供電安全、電能質(zhì)量和配電設(shè)施的經(jīng)濟運行產(chǎn)生較大影響?；輺|表示，著力提升電力系統(tǒng)靈活性，是應對我國能源轉(zhuǎn)型，破解新能源消納難題有效方式，高比例能源接入，需要用高比例靈活資源布局來應對。當前電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)的主要手段包括火電、氣電、抽水蓄能電站、規(guī)模化需求響應。但是，調(diào)節(jié)資源面臨以下問題：①靈活性調(diào)節(jié)資源缺口大，且愈來愈大。②調(diào)節(jié)資源的靈活性不足，火電機組的靈活調(diào)節(jié)受機組低負荷工況的設(shè)備運行安全、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、脫硝等環(huán)保達標排放等方面因素制約。③靈活性調(diào)節(jié)資源的布局不盡合理，抽水蓄能機組調(diào)節(jié)較為靈活，但我國抽蓄電站站址資源分布不均。④激活既有調(diào)節(jié)資源，缺乏完善的市場化機制。

總體來講對于靈活性資源調(diào)節(jié)資源的服務目的要做兩件事情，第一，保障電力系統(tǒng)各時間尺度的實時平衡（安全）。第二，輔助電能實現(xiàn)高效利用（消納）。儲能系統(tǒng)來講具有快速響應的特點，能夠迅速實現(xiàn)充放電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，響應時間在毫秒級；具有調(diào)節(jié)精準的特點，可以實現(xiàn)精準控制與跟蹤；具有有功/無功正負雙向連續(xù)調(diào)節(jié)的特點；在額定功率表范圍內(nèi)，具有無調(diào)節(jié)深度限制的特性，無需熱備用，無啟停時間；具有靈活布局和配置的特點，便于模塊化設(shè)計。儲能在未來電力需求建立靈活性資源調(diào)整的地位，就是靈活性調(diào)節(jié)資源，而電化學是日調(diào)節(jié)資源。作為日調(diào)節(jié)來講，我們確確實實8小時以下，做到秒級甚至到電化學所能夠承擔的發(fā)揮作用，所以我們將來對技術(shù)上要進行一些研判。

關(guān)于鋰離子電池在未來承擔的重要角色，惠東介紹道，它的發(fā)展趨勢要朝著高安全、長日歷壽命、高循環(huán)壽命、低成本上發(fā)展，在系統(tǒng)集成技術(shù)和運行技術(shù)方面都需要進一步更大跨度獲得突破。從應用場景來看：

一、在高比例新能源接入地區(qū)，通過新能源場站配套建設(shè)，促進新能源消納，分布式或集中式儲能均可通過棄電存儲與參與調(diào)峰，提升高比例新能源接入電力系統(tǒng)后電網(wǎng)電力電量在空間和時間上的平衡能力，促進高比例新能源消納利用。

二、提供電力系統(tǒng)主動支撐（慣量支撐及一次頻率調(diào)節(jié)），在高比例新能源和大容量直流接入地區(qū)，規(guī)模化儲能可彌補高比例新能源和大容量直流接入可能帶來的大功率不平衡的沖擊問題，提升同步電網(wǎng)的慣量支撐，以及在電網(wǎng)大擾動后期的一次調(diào)頻能力，有效降低電網(wǎng)頻率越限和失穩(wěn)風險。

三、納入安控系統(tǒng)，提供緊急功率支撐。將規(guī)模化儲能納入安控系統(tǒng)，可為系統(tǒng)提供緊急功率支援，提高交直流混聯(lián)大區(qū)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，減小負荷風險，一定程度上等效釋放饋入直流的輸電能力。

四、滿足地區(qū)短時尖峰負荷供電，釋放電力輸配電資源能力。利用儲能滿足尖峰負荷供電需求，可延緩為滿足短時最大負荷或網(wǎng)絡(luò)阻塞而新增的電網(wǎng)建設(shè)投資。儲能擴容量配置簡單靈活，將成為未來電網(wǎng)保障峰荷供電、節(jié)約基建投資、提高輸變電設(shè)備利用率的剛性要求。

五、在客戶側(cè)通過虛擬電廠將分布式儲能資源聚合實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動及需求響應，促進綜合能源新液態(tài)。儲能是提升負荷調(diào)控能力，提升配電網(wǎng)安全運行水平的重要手段之一，將各類分布式儲能資源進行聚合并協(xié)同用戶側(cè)可調(diào)負荷，聯(lián)合參與價格和激勵型需求響應，可深度釋放各類可調(diào)節(jié)負荷的潛能，實現(xiàn)各方互益共贏，產(chǎn)生巨大市場需求。

在談及到儲能裝機時，惠東談到，首先，儲能裝機只有達到一定規(guī)模，才能在電力系統(tǒng)中間發(fā)揮顯著的作用。其次，電化學儲能是儲能極其重要的一種技術(shù)形態(tài)，十四五期間由于各方面的因素，儲可能還難以成為調(diào)節(jié)資源的主力。但是到十五五和十六五，規(guī)模化儲能主力作用開始凸顯，預計未來十年內(nèi)，鋰離子電池仍將保持主導應用地位。第三，光伏+鋰離子電池儲能實現(xiàn)可置信調(diào)度發(fā)電的成本，且低于常規(guī)火電機組標桿電價。對儲能電池的技術(shù)經(jīng)濟性要求電池系統(tǒng)500-550元/kWh,儲能電池運行壽命20年以上。

（本文根據(jù)嘉賓演講內(nèi)容整理，未經(jīng)嘉賓審核）