中國儲能網(wǎng)訊：昨天我們探討了工商業(yè)儲能的客戶成本穿透力——精準解析終端用戶的能源賬單結(jié)構(gòu)，在峰谷價差與需量管理中建立獨特價值錨點，這既是項目落地的技術(shù)壁壘，更是商業(yè)模式的護城河。正如歐洲市場反復(fù)驗證的規(guī)律：儲能不是單純的成本中心，而是需要與用戶負荷和電網(wǎng)服務(wù)生態(tài)深度耦合的價值放大器。
而當視角轉(zhuǎn)向電網(wǎng)側(cè)儲能，行業(yè)似乎陷入某種悖論：當招標文件中「€/MW·年」的報價廝殺成為主旋律，我們是否正在忽略電力系統(tǒng)靈活性的本質(zhì)需求？德國能源署（DENA）最新發(fā)布的《電網(wǎng)靈活性：儲能的系統(tǒng)性整合》（Flexibilit?t im Stromnetz: Ganzheitliche Integration von Speichern）或許能帶來啟示：電網(wǎng)側(cè)儲能的真正戰(zhàn)場藏在儲能資產(chǎn)如何和電網(wǎng)運行的深度融合。
電網(wǎng)友好型儲能的應(yīng)用可能成為應(yīng)對當前電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)的解決方案組成部分。拜仁電網(wǎng)運營商在恰姆縣實施的案例示范了實現(xiàn)路徑。然而要大規(guī)模開發(fā)這種靈活性選項，還需在儲能管理方面制定相關(guān)規(guī)范和限制措施。
可再生能源的快速擴張與電氣化進程加速帶來的用電需求增長，正使電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施面臨嚴峻挑戰(zhàn)。從長期來看，巴伐利亞的發(fā)電結(jié)構(gòu)將主要由光伏發(fā)電構(gòu)成。到2030年，拜仁電網(wǎng)運營區(qū)域的光伏裝機容量計劃從目前的約14GW（2024年數(shù)據(jù)）提升至28GW以上。發(fā)電設(shè)備導(dǎo)致的功率尖峰問題，尤其在高壓和中壓電網(wǎng)層面，正造成必要電網(wǎng)擴建需求與短期實施能力之間的缺口。雖然可再生能源的動態(tài)發(fā)展同步催生了靈活性資源的快速增長，但當前這些資源尚未實現(xiàn)電網(wǎng)友好型開發(fā)利用。
當前不僅分布式靈活性資源持續(xù)增加，大規(guī)模儲能系統(tǒng)也在快速部署。截至2024年底，拜仁電網(wǎng)已收到超過25GW的儲能接入申請。這種市場驅(qū)動的靈活性增長為電網(wǎng)運營商在電網(wǎng)運營和擴建方面擴展戰(zhàn)略行動空間提供了機遇。目前該運營商主要通過再調(diào)度措施應(yīng)對饋入受限導(dǎo)致的電網(wǎng)瓶頸?？稍偕茉吹某掷m(xù)擴建導(dǎo)致電網(wǎng)管理規(guī)模和成本進一步增加。中期來看，拜仁電網(wǎng)運營區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)高達8GW的靈活性缺口，具體表現(xiàn)為發(fā)電與用電尖峰疊加時的電網(wǎng)容量不足。為有效整合這些發(fā)電能力并彌合靈活性缺口，必須立即建立電網(wǎng)友好型靈活性資源的發(fā)展框架。
配電網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)下的儲能應(yīng)用
在能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型進程中，儲能系統(tǒng)是至關(guān)重要的核心要素。但并非所有儲能方案都能系統(tǒng)性地解決電網(wǎng)擴建需求和運營管理方面的主要挑戰(zhàn)。關(guān)鍵在于從電網(wǎng)需求角度規(guī)劃和定義儲能系統(tǒng)的運營模式及相關(guān)框架條件。唯有通過標準化管理，配電系統(tǒng)運營商才能在規(guī)劃和運營層面實現(xiàn)儲能的優(yōu)化利用。
儲能系統(tǒng)通常采用三種運行模式實現(xiàn)收益：純市場導(dǎo)向模式（套利交易）、提供系統(tǒng)服務(wù)（主要為調(diào)節(jié)能源）或二者的組合應(yīng)用。這些市場化和系統(tǒng)化的運行邏輯主要依據(jù)電力交易所價差或調(diào)節(jié)能源市場價格形成，往往導(dǎo)致電網(wǎng)擴建需求增加——因電網(wǎng)運營商必須隨時預(yù)留全額充放電容量，致使儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)產(chǎn)生實質(zhì)性影響。要實現(xiàn)電網(wǎng)擴建需求的精準管控，儲能系統(tǒng)須采取預(yù)防性運行策略避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。唯有通過電網(wǎng)友好型運行模式，儲能的全部潛力才能被電網(wǎng)運營商有效調(diào)用。
電網(wǎng)中性運行模式的橋梁作用
介于上述兩種模式的過渡形態(tài)是電網(wǎng)中性運行模式，該模式下儲能在特定時段主動限制其并網(wǎng)容量（見圖1運行模式對比及其電網(wǎng)影響示意圖）。這些運行范式與傳統(tǒng)套利交易或系統(tǒng)服務(wù)收益機制并不存在根本性矛盾。相反，通過電網(wǎng)中性模式的組合應(yīng)用，可更快速、更經(jīng)濟地確定儲能接入點。當前已觀察到電力現(xiàn)貨價格低位與光伏發(fā)電高峰的強相關(guān)性，表明市場導(dǎo)向型儲能在特定時段會自發(fā)呈現(xiàn)電網(wǎng)中性特征。電網(wǎng)友好型模式更能同步降低電網(wǎng)擴建和運營成本。為提升兩種新型模式的接受度并補償潛在收益損失，建立相應(yīng)激勵機制具有顯著優(yōu)勢。
Netzwirksam（有效電網(wǎng)利用）、Netzneutral（電網(wǎng)中立）和Netzdienlich（電網(wǎng)友好）
電網(wǎng)規(guī)劃視角的儲能部署要求
要使儲能真正成為區(qū)域能源轉(zhuǎn)型的有效解決方案，必須在電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點部署儲能系統(tǒng)，并在規(guī)定時段執(zhí)行電網(wǎng)中性或電網(wǎng)友好型運行。只有通過運行模式的契約化約定，電網(wǎng)運營商才能獲得網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定性和運營安全保障。
電網(wǎng)中性儲能：客戶需求與電網(wǎng)負荷的黃金平衡點
電網(wǎng)中性儲能可視為客戶用電需求與高負荷電網(wǎng)之間的“黃金平衡點”。即便在已滿載的電網(wǎng)區(qū)域，此類儲能系統(tǒng)仍能高效接入電網(wǎng)。電網(wǎng)中性并網(wǎng)需遵循電網(wǎng)運營商規(guī)定的特定運行模式，例如：
光伏發(fā)電峰值時段禁止饋入電網(wǎng)
年度負荷高峰時段限制從電網(wǎng)取電
此類運行模式雖不會額外增加電網(wǎng)設(shè)計相關(guān)功率需求，但也無法主動緩解電網(wǎng)壓力（對比電網(wǎng)友好型儲能的主動調(diào)峰功能）。目前主要通過靜態(tài)季節(jié)性運行區(qū)間實現(xiàn)電網(wǎng)中性儲能管理，即規(guī)定儲能設(shè)備在特定季節(jié)的允許運行范圍。盡管靜態(tài)運行區(qū)間是實用且有效的初步方案，但長期目標是根據(jù)電網(wǎng)預(yù)測需求和區(qū)域特性，建立動態(tài)適應(yīng)性運行區(qū)間。調(diào)整后的運行區(qū)間可通過預(yù)先通知機制（如提前48小時）傳達至儲能運營商，但需同步完善技術(shù)規(guī)范與監(jiān)管框架。
試點項目進展
首座電網(wǎng)中性儲能試點項目位于下巴伐利亞羅塔爾-因縣的羅斯巴赫變電站，計劃于2026年中期投運，規(guī)模為40 MW/80 MWh。通過遵守預(yù)設(shè)的靜態(tài)運行區(qū)間（如圖2示例），可完全規(guī)避加劇電網(wǎng)阻塞的風險。該項目的并網(wǎng)協(xié)議在現(xiàn)有規(guī)范基礎(chǔ)上，新增了電網(wǎng)中性運行模式相關(guān)的權(quán)利與義務(wù)條款。由于儲能在饋電與取電方向均實現(xiàn)了并網(wǎng)容量的靈活調(diào)配，項目建設(shè)成本補貼得以顯著降低。
電網(wǎng)友好型儲能：通過電網(wǎng)友好型運行模式實現(xiàn)的解決方案組件
從電網(wǎng)技術(shù)與國民經(jīng)濟視角來看，在電網(wǎng)運營商指定的位置采用電網(wǎng)友好型儲能運行模式具有特殊意義。與上文所述的電網(wǎng)中性運行模式不同，電網(wǎng)友好型運行模式以預(yù)防性消除網(wǎng)絡(luò)瓶頸為前提。例如，必須通過在光伏發(fā)電峰值時段主動充電，或在用電負荷高峰時段通過儲能放電來緩解電網(wǎng)壓力。由此，儲能可降低設(shè)計基準功率需求、減輕電網(wǎng)負擔，并減少電網(wǎng)擴建需求。根據(jù)具體位置和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，必須制定針對允許運行范圍的個性化規(guī)定。通過儲能運營商與電網(wǎng)運營商之間的雙邊協(xié)議，電網(wǎng)友好型運行模式可在電網(wǎng)規(guī)劃中被考慮并在運營中應(yīng)用。如此既能降低擴建需求，又能優(yōu)化阻塞管理。根據(jù)2021年與能源經(jīng)濟研究所共同制定的定義，拜仁電網(wǎng)將"電網(wǎng)友好型"定義如下：
"電網(wǎng)友好型設(shè)施指單個或多個電氣裝置（發(fā)電設(shè)備、用電設(shè)備或儲能系統(tǒng)），其運行有助于降低電網(wǎng)成本（包括減少網(wǎng)絡(luò)阻塞、縮減電網(wǎng)擴建需求或優(yōu)化電網(wǎng)運營）。這可通過電網(wǎng)運營商對設(shè)施的認知、規(guī)劃或控制能力，和/或通過均衡電網(wǎng)負荷實現(xiàn)。為此需根據(jù)電網(wǎng)具體情況采取情境化運行策略。此外，不得在相同或其他電網(wǎng)層級引發(fā)額外擴建需求?？傮w而言，設(shè)施至少需達到電網(wǎng)中性標準（見上文）。"
相較于電網(wǎng)中性標準，電網(wǎng)友好型儲能在運營中的限制條件顯著更高（參見圖3示例）。為設(shè)置必要激勵并保障運營商經(jīng)濟可行性，運營商將獲得服務(wù)報酬。立法機構(gòu)通過《能源經(jīng)濟法》第11a條開放了儲能設(shè)施招標機制，允許將相關(guān)成本納入監(jiān)管認可范圍。其前提是：儲能設(shè)施對于電網(wǎng)運營商高效履行"運營安全、可靠且高效能供電網(wǎng)絡(luò)"的法定義務(wù)具有必要性。
試點項目實施
拜仁電網(wǎng)作為德國首家配電網(wǎng)運營商，目前正依據(jù)《能源經(jīng)濟法》第11a條通過試點項目采購電網(wǎng)友好型儲能服務(wù)。該5MW/20MWh儲能設(shè)施計劃部署于恰姆（Cham）縣武茨爾多夫鎮(zhèn)。項目開發(fā)了確定"價格上限"的方法論，聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局可據(jù)此認定該價格范圍內(nèi)的儲能服務(wù)采購具有效率并予以監(jiān)管認可。若招標過程中出現(xiàn)更高報價，傳統(tǒng)電網(wǎng)擴建仍將作為更高效的解決方案。通過招標程序的市場效應(yīng)，實際成本可能低于電網(wǎng)擴建費用。中標儲能運營商須在約定期限內(nèi)嚴格遵守預(yù)設(shè)運行區(qū)間。拜仁電網(wǎng)既不持有設(shè)施所有權(quán)，也不參與運營管理，除并網(wǎng)協(xié)議外還需簽訂服務(wù)合同。
運行框架與激勵機制
類比電網(wǎng)中性儲能的管理方式，電網(wǎng)友好型儲能的運行區(qū)間初期采用靜態(tài)季節(jié)性設(shè)定。為實現(xiàn)按需調(diào)用，必須協(xié)調(diào)必要的技術(shù)規(guī)范和監(jiān)管框架（如前述）。預(yù)計更精準的按需調(diào)用機制將體現(xiàn)在服務(wù)報酬的定價中。
結(jié)論
電池儲能和其他靈活性選項是未來能源系統(tǒng)的重要組成部分。它們可以顯著促進可再生能源的整合和額外負荷的接入，并為未來能源系統(tǒng)的運行提供必要的技術(shù)靈活性。此外，在達到一定普及率后，它們還可以緩解電力市場價格的峰值。為了實現(xiàn)高效、成本優(yōu)化和加速能源轉(zhuǎn)型，儲能不應(yīng)僅從系統(tǒng)角度考慮和使用，還應(yīng)減輕本地電網(wǎng)的負擔，或至少不增加額外負擔。為了確保這一點，電網(wǎng)運營商應(yīng)制定運營規(guī)范和限制，以考慮具體的電網(wǎng)情況。
所提出的三個運行模式定義旨在建立一個共同的理解。這些術(shù)語不僅限于儲能系統(tǒng)，還可以涵蓋所有靈活的設(shè)備。在正在進行的試點項目中，巴伐利亞能源公司正與相關(guān)運營商共同研究其實際可行性。這樣，儲能設(shè)備可以且應(yīng)當成為能源轉(zhuǎn)型中的積極解決方案，不會顯著增加電網(wǎng)擴建需求，從而總體上降低經(jīng)濟成本。
