中國儲能網訊：1、“雙碳目標”加快推進新型電力系統(tǒng)的構建
隨著氣候變化成為全人類共同的議題，碳排放成為世界各國關注的焦點。在2020年的聯合國氣候峰會上，我國正式提出了“30·60”雙碳目標。2021年10月26日，國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》（以下簡稱《方案》），圍繞貫徹落實黨中央、國務院關于碳達峰碳中和的重大戰(zhàn)略決策，加快實現生產生活方式綠色變革，推動經濟社會發(fā)展建立在資源高效利用和綠色低碳發(fā)展的基礎之上，確保如期實現2030年前碳達峰目標，并向2060年碳中和理想邁進。
據統(tǒng)計，2020年我國能源行業(yè)產生的二氧化碳排放占總排放量的72.7%左右，而電力行業(yè)占能源行業(yè)二氧化碳排放總量的40%左右，電力行業(yè)的碳達峰、碳中和進度將直接影響“雙碳”目標實現的進程。
2020年我國碳排放結構圖(資料來自清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院）
因此，必須加快構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，大力提升新能源消納和存儲能力。但是新能源發(fā)電的波動性、間歇性、隨機性特征十分明顯，高比例接入電網系統(tǒng)時，需要電網系統(tǒng)的智能化、靈活性發(fā)生根本性變化。
此時，提升電網系統(tǒng)的調節(jié)支撐能力，實現源網荷儲各要素友好協同就顯得尤為重要。
02、“源網荷儲一體化”如何助力新型電力系統(tǒng)？
《方案》中明確提到要“加快建設新型電力系統(tǒng)”。為了構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，要大力推動“新能源+儲能”、 支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)，并積極發(fā)展源網荷儲一體化和多能互補。
“源網荷儲一體化” 是一種可實現能源資源最大化利用的運行模式和技術，通過源源互補、源網協調、網荷互動、網儲互動和源荷互動等多種交互形式，從而更經濟、高效和安全地提高電力系統(tǒng)功率動態(tài)平衡能力，是構建新型電力系統(tǒng)的重要發(fā)展路徑。
整體來看，“源網荷儲一體化”的運行模式可充分發(fā)揮發(fā)電側、負荷側的調節(jié)能力，促進供需兩側精準匹配，保障電力可靠供應。
具體說來，過去電網系統(tǒng)調控主要采取“源隨荷動”的模式，其問題在于當用電負荷突然增高時，一旦電源發(fā)電能力不足，就會出現供需不平衡以致嚴重影響電網的安全運行。
推行“源網荷儲一體化”，首先是要最大化調動（或發(fā)揮）負荷側調節(jié)響應能力，讓用戶深度參與到系統(tǒng)運行的調節(jié)中來，通過捕捉靈敏的價格信號充分挖掘并引導用戶積極性，增加負荷側調節(jié)的靈活性。其次，在發(fā)電側要增加各類電源的調節(jié)能力并將其充分釋放，實現電力系統(tǒng)調節(jié)資源共享，這就需要提高新能源的發(fā)電占比、促進能源就近生產和利用并增加儲能系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?。
通過以上手段，“源網荷儲一體化”有望推動電網調控從“源隨荷動”向“源網荷儲協同互動”轉變，為加快建設新型電力系統(tǒng)提供有力推手。
03、“源網荷儲一體化”具體模式
“源網荷儲一體化”在我國其實已經有多次實踐，其中產生了許多寶貴經驗。冀北、江蘇和上海等省份都根據省情實際開展了新興市場主體的探索建設。上海電網是國內最大的城市電網，目前上海市已在黃浦、世博、張江和上海經研院辦公區(qū)建成4個源網荷儲一體化運行示范項目，聚合需求響應調節(jié)能力參與調峰輔助服務。
根據國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》，“源網荷儲一體化”實施路徑主要有三種具體模式：
1）區(qū)域（?。┘壴淳W荷儲一體化
依托區(qū)域（省）級電力輔助服務，引入電源側、負荷側、獨立電儲能等市場主體，通過價格引導各類市場主體靈活調節(jié)，提高用戶側調峰積極性。依托現代信息通訊及智能化技術，加強全網統(tǒng)一調度，建立源網荷儲靈活高效互動的電力運行與市場體系，充分發(fā)揮區(qū)域電網的調節(jié)作用，落實電源、電力用戶、儲能、虛擬電廠參與市場機制。
2）市（縣）級源網荷儲一體化
在重點城市開展源網荷儲一體化堅強局部電網建設，梳理城市重要負荷，研究局部電網結構加強方案，提出保障電源以及自備應急電源配置方案。結合清潔取暖和清潔能源消納工作，研究熱電聯產機組、新能源電站、靈活運行電熱負荷一體化運營方案。
3）園區(qū)（居民區(qū)）級源網荷儲一體化
以現代信息通訊、大數據、人工智能、儲能等新技術為依托，運用“互聯網+”新模式，調動負荷側調節(jié)響應能力。在城市商業(yè)區(qū)、綜合體、居民區(qū)，依托光伏發(fā)電、并網型微電網和充電基礎設施等，開展分布式發(fā)電與用戶儲能靈活充放電相結合的園區(qū)（居民區(qū)）級源網荷儲一體化建設。
園區(qū)（居民區(qū)）級源網荷儲一體化項目是分布最為廣泛的一類項目，分布式和集中式電源均可參與，技術難度相對較小，也是未來新型電力系統(tǒng)最為基礎的組成形式。
04、發(fā)展“源網荷儲一體化”的技術突破點
“源網荷儲一體化”發(fā)展的必備條件之一是先進技術的突破，這其中包含多能互補技術、電力調度技術、“云大物移智鏈邊”技術、儲能技術等各個關鍵技術領域的創(chuàng)新和發(fā)展。在這其中，“云大物移智鏈邊”技術及儲能技術因近幾年剛走上發(fā)展的快車道，被尤為關注。
1）“云大物移智鏈邊”技術
在新型電力系統(tǒng)下，電網運行逐漸呈現智能化、數字化的特點。發(fā)展“源網荷儲一體化”運行急需“云大物移智鏈邊”其中的云計算、大數據、電力物聯網、邊緣計算等技術手段，讓電網系統(tǒng)配備擁有海量數據處理分析、高度智能化決策等能力的云端解決方案。從而實現各類能源資源整合、打通能源多環(huán)節(jié)間的壁壘，讓“源網荷儲”各要素真正做到友好協同。
2）儲能技術
除此以外，儲能技術目前正在大規(guī)模市場化應用的進程中，輔助市場的激勵作用還沒有完全體現，也沒有形成絕對優(yōu)勢的儲能技術。并且，在發(fā)電側、用電側廣泛運用的電化學儲能還面臨著儲能安全技術的突破難點，據不完全統(tǒng)計，2011年-2021年10年間，全球共發(fā)生32起儲能電站起火爆炸事故。認識到儲能還處于產業(yè)發(fā)展早期階段。既不能因噎廢食停滯不前，也不能盲目上馬，埋下安全隱患。
目前的市場情況下，諸多機構已針對新型電力系統(tǒng)提出了各類解決方案，如南瑞集團的EMS能量管理系統(tǒng)、華自科技的PCS儲能變流器、玫克生能源的綠電來操作系統(tǒng)，都為“大云物移智鏈”及儲能技術在“源網荷儲一體化”中的運行提供了有效技術支撐，通過智能調控，達到能源多樣化、電網智能化、負荷平均化、儲能安全化的目的。
玫克生能源綠電來操作系統(tǒng)
在加快構建新型電力系統(tǒng)的道路上，“源網荷儲一體化”運行是關鍵的一環(huán)，不僅可以有效實現能源資源的最大化利用，更能全面提升電網系統(tǒng)的綜合調節(jié)支撐能力?？梢灶A見的是，在踐行“雙碳”戰(zhàn)略的進程中，在推進電力行業(yè)碳達峰的目標下，“源網荷儲一體化”正成為至關重要的解決方案。
