目前根據(jù)國家能源局下發(fā)的《關(guān)于2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》，多個(gè)省份陸續(xù)發(fā)布了2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電建設(shè)方案和申報(bào)要求，與往年不同，河南、內(nèi)蒙、遼寧、湖南等省份均提出了優(yōu)先支持配置儲(chǔ)能的新能源發(fā)電項(xiàng)目。2017年，青海省發(fā)改委曾發(fā)文要求列入規(guī)劃的風(fēng)電項(xiàng)目配置10%比例儲(chǔ)能設(shè)施，該政策發(fā)布后引起較大爭議，執(zhí)行未達(dá)預(yù)期。隨著我國新能源發(fā)展邁上新臺(tái)階，電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)運(yùn)行、電價(jià)水平均發(fā)生了深刻變化，新能源發(fā)電配置儲(chǔ)能將面臨新的環(huán)境。


目前根據(jù)國家能源局下發(fā)的《關(guān)于2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》，多個(gè)省份陸續(xù)發(fā)布了2020年風(fēng)電、光伏發(fā)電建設(shè)方案和申報(bào)要求，與往年不同，河南、內(nèi)蒙、遼寧、湖南等省份均提出了優(yōu)先支持配置儲(chǔ)能的新能源發(fā)電項(xiàng)目。當(dāng)前，我國新能源發(fā)電即將迎來平價(jià)上網(wǎng)，以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能成本逐年下降，電力市場化改革持續(xù)推進(jìn)，多種因素交織在一起，新能源場站配置儲(chǔ)能面臨新的環(huán)境，需要重新認(rèn)識(shí)新能源配置儲(chǔ)能問題。

1、新能源配置儲(chǔ)能的驅(qū)動(dòng)因素

“十四五”新能源發(fā)展面臨的消納矛盾更加突出，為提高新能源發(fā)電利用率，降低棄電損失，提高新能源涉網(wǎng)性能，多個(gè)省份對(duì)儲(chǔ)能寄予厚望。

新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)提升，系統(tǒng)調(diào)峰資源日趨緊張。截止到2019年底，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)有21個(gè)省份新能源發(fā)電成為第一、二大電源。為實(shí)現(xiàn)2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費(fèi)比重15%和20%的目標(biāo)，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，保持風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)較快增長是“十四五”規(guī)劃的重要目標(biāo)和任務(wù)。為適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型和促進(jìn)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，各省發(fā)展新能源的意愿依然強(qiáng)烈，“十四五”期間，我國新能源發(fā)電預(yù)計(jì)仍將保持“十三五”時(shí)期快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。電力平衡難度加大，電力系統(tǒng)調(diào)峰能力不足已不是個(gè)別省份、局部地區(qū)的現(xiàn)象，棄電已成為經(jīng)濟(jì)性問題。

高比例新能源并網(wǎng)，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來全新挑戰(zhàn)。高比例新能源并網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下降，當(dāng)系統(tǒng)大額功率缺失和頻率波動(dòng)時(shí)，極易導(dǎo)致新能源機(jī)組大規(guī)模脫網(wǎng)，引發(fā)連鎖故障。高比例新能源并網(wǎng)除頻率、電壓耐受問題，還存在寬頻帶的次同步振蕩問題，危及火電機(jī)組及主網(wǎng)安全，該類問題在新疆、甘肅等陸上風(fēng)電富集地區(qū)更為顯著。根據(jù)最新發(fā)布的《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》（GB38755-2019），電源均應(yīng)具備一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、調(diào)峰能力的需要。一些省份依據(jù)導(dǎo)則對(duì)新能源場站提出一次調(diào)頻改造的要求，配置儲(chǔ)能成為新能源場站滿足涉網(wǎng)性能要求的解決方案之一。

2、新能源配置儲(chǔ)能的原則

光伏發(fā)電配置儲(chǔ)能的效益要優(yōu)于風(fēng)電配置儲(chǔ)能。受容量配置規(guī)模限制，連續(xù)無風(fēng)或大風(fēng)天氣可能限制儲(chǔ)能作用的發(fā)揮。一般電化學(xué)儲(chǔ)能滿功率連續(xù)充放電時(shí)間在1~4小時(shí)之間，可有效應(yīng)對(duì)新能源日內(nèi)波動(dòng)，但若出現(xiàn)長時(shí)間無風(fēng)或大風(fēng)等極端天氣，儲(chǔ)能利用效率可能受到較大限制。通過對(duì)西北電網(wǎng)新能源歷史出力特性統(tǒng)計(jì)分析得出，單一省份極端無風(fēng)天氣最大持續(xù)時(shí)間達(dá)6天，頻次最高達(dá)3次/年，若聯(lián)網(wǎng)規(guī)?？s小至單個(gè)風(fēng)力發(fā)電場，極端無風(fēng)或持續(xù)大風(fēng)天氣可持續(xù)數(shù)周。風(fēng)電大發(fā)時(shí)通常在晚上或夜間，此時(shí)負(fù)荷較低，與風(fēng)電消納匹配性較差，同時(shí)“三北”地區(qū)供暖季還存在“以熱定電”的另一重矛盾，火電機(jī)組調(diào)峰能力受限，因此儲(chǔ)能需要配置更大的容量。與風(fēng)電相比，光伏發(fā)電出力的規(guī)律性更，儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)定期充放，利用率相對(duì)較高；同時(shí)光伏發(fā)電輸出功率較高的時(shí)候也是用電高峰的白天，與負(fù)荷匹配度較好，只需要配置較小容量的儲(chǔ)能。

新能源匯集區(qū)配置儲(chǔ)能要優(yōu)于各個(gè)新能源場站配置儲(chǔ)能。一方面，新能源匯集區(qū)配置儲(chǔ)能所需的容量要顯著小于各新能源場站單獨(dú)配置儲(chǔ)能所需容量之和。從統(tǒng)計(jì)規(guī)律上看，風(fēng)光具有互補(bǔ)特性，各新能源場站出力的隨機(jī)性通過相互疊加能夠達(dá)到此消彼長的作用，一定程度上降低了峰谷差。另一方面，新能源匯集區(qū)配置儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)效益要顯著好于新能源場站單獨(dú)配置儲(chǔ)能。新能源匯集區(qū)配置儲(chǔ)能可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)調(diào)峰，各個(gè)新能源場站均可共享，大大提高了儲(chǔ)能設(shè)施利用率，同時(shí)，由于配置在升壓站外，不存在新能源補(bǔ)貼等計(jì)量方面的問題，交易和結(jié)算邊界清晰。

按新能源裝機(jī)容量比例配置儲(chǔ)能的一刀切做法有待商榷。從目前政策來看，部分省份提出按新能源發(fā)電項(xiàng)目的裝機(jī)容量比例配置儲(chǔ)能，配置比例在5%~20%之間。由于各地新能源發(fā)展規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，調(diào)峰資源缺口程度有所不同，在新能源場站無差異化地配置儲(chǔ)能有可能降低設(shè)備利用效率，增加項(xiàng)目總體成本，需要根據(jù)新能源場站配置儲(chǔ)能的功能定位，合理配置，并非越大越好。