新型储能已从单一的“削峰填谷”工具,演变为支撑电力系统安全稳定运行的多功能“瑞士军刀”。《国家能源局关于促进新型储能并网和调度运用的通知》(国能发科技〔2024〕38号)第一部分明确了储能的功能定位,将其纳入电力系统调峰、调频、备用、黑启动等核心环节。本文结合通知要求,系统解析储能的六大场景价值,配以真实案例,帮助项目开发者精准匹配功能需求,优化配置方案。
一:功能定位的核心逻辑
通知强调,新型储能应“根据电力系统需求合理确定功能定位”,避免“一储多用”导致的资源浪费或安全风险。功能选择需综合考虑电网需求、项目经济性和技术可行性。
1.1 功能分类框架
| 功能层级 | 核心作用 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 基础功能 | 调峰填谷 | 日内/季节性负荷平衡 |
| 辅助功能 | 调频、惯量 | 频率稳定、系统支撑 |
| 应急功能 | 备用、黑启动 | 极端事件保障 |
1.2 定位决策流程
- 需求评估:分析所在电网的峰谷差、频率波动特性
- 功能排序:主功能(调峰)+ 辅助功能(调频)+ 应急功能(黑启动)
- 容量配置:按主功能确定容量,辅助功能共享
二:六大场景深度解析
2.1 调峰:削峰填谷的核心价值
- 机制:利用峰谷电价差,谷时充电、峰时放电
- 案例:江苏常州100MW/200MWh储能电站
- 配置:2小时储能,峰时放电削减系统峰荷200MW
- 收益:年调峰收益超8000万元
- 通知要求:需支持日内至少2次充放电循环
2.2 调频:毫秒级响应守护频率安全
- 机制:通过PCS快速功率调节,响应AGC指令
- 技术要求(通知第七条):
- 响应时间<100ms
- 调节精度±1%
- 持续时间≥15分钟
- 案例:广东佛山50MW调频储能
- 与火电机组联合调频,频率合格率提升至99.99%
- 收益模式:调频里程+容量补偿
2.3 惯量响应:替代火电的“虚拟转子”
- 机制:利用储能快速功率注入,模拟同步机惯量
- 案例:新疆哈密100MW虚拟同步机储能
- 提供等效惯量常数8s(相当于200MW火电机组)
- 解决新能源高渗透率下的频率稳定问题
2.4 备用容量:电网安全的“保险丝”
- 机制:预留容量应对N-1事故
- 案例:浙江丽水30MW/60MWh备用储能
- 替代燃气调峰机组,响应时间<5分钟
- 通知鼓励:可计入系统备用容量
2.5 黑启动:极端事件的“救命稻草”
- 机制:为失电火电机组提供启动电源
- 技术路径:
- 储能→变压器→厂用电
- 火电机组并网→系统恢复
- 案例:山东青岛60MW黑启动储能
- 成功实现220kV区域黑启动演练
- 启动时间<30分钟(传统方案需4小时)
2.6 电压支撑:区域电网的“无功调节器”
- 机制:通过PCS提供动态无功
- 案例:内蒙古乌兰察布50MW/100MWh储能
- 解决风电场电压波动问题
- 无功调节范围±50MVar
三:多功能协同配置策略
通知鼓励“一储多用,分时复用”,但需避免功能冲突。以下为典型配置方案:
| 场景组合 | 容量配置 | 控制策略 | 收益模型 |
|---|---|---|---|
| 调峰+调频 | 2h储能,20%容量预留调频 | 调频优先,剩余容量调峰 | 调峰电价差+调频补偿 |
| 调峰+黑启动 | 4h储能,30%容量常备 | 黑启动常备,其余调峰 | 容量租赁+调峰收益 |
| 全功能 | 4h储能,分区控制 | 动态功能切换 | 多重收益叠加 |
案例:福建厦门100MW/400MWh共享储能站
- 配置:4个25MW独立单元
- 功能:A单元调峰、B单元调频、C单元备用、D单元黑启动
- 收益:年收益超1.2亿元,投资回收期<6年
四:功能定位的注意事项
- 避免过度定位:黑启动功能需与火电厂签订协议,否则容量闲置
- 计量分离:不同功能需独立计量(通知第二条),便于结算
- 技术准备:调频需通过电网AGC测试,黑启动需参与演练
落实通知,精准定位
新型储能的多场景应用已成趋势,但功能定位是配置优化的起点。根据通知要求,建议企业:
- 开展电网需求调研,明确主功能
- 设计分时复用策略,最大化资源利用
- 参与电网功能验证试验,获取优先调度权
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