中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
德國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究中心（FfE）發(fā)布的《促進(jìn)大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)兼容性發(fā)展——實(shí)踐解決方案》（Netzvertr?glicher Ausbau von Gro?batteriespeichern – L?sungsans?tze aus der Praxis）白皮書(shū)（2025年5月27日發(fā)布）的完整中文翻譯.
https://www.green-flexibility.com/en/_files/ugd/bbda69_5f1859133d164bd3b2cf208f416f6a03.pdf
[文件名稱]: 20250527_Netzvertr?glicher_BESAusbau_final.pdf
[文件內(nèi)容開(kāi)始]
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促進(jìn)大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)電網(wǎng)兼容性發(fā)展實(shí)踐解決方案
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核心觀點(diǎn)
電網(wǎng)影響——尤其是電網(wǎng)負(fù)荷——并非大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)有的現(xiàn)象。
為防止大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅猛發(fā)展受阻，需要制定具體、可行且適度的解決方案。
為討論合適的解決方案，需要對(duì)電網(wǎng)中性和電網(wǎng)支持型行為建立統(tǒng)一的理解。
為應(yīng)對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)，需要能在大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)即發(fā)揮作用的工具。
合同約定的“運(yùn)行邊界”在實(shí)踐中被證明是解決連接容量已受限區(qū)域問(wèn)題的首個(gè)務(wù)實(shí)方案。
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目錄
1 當(dāng)前大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅猛發(fā)展
2 大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
3 重要概念界定
3.1 大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的收入來(lái)源及相關(guān)運(yùn)行模式
3.2 面向電網(wǎng)的運(yùn)行模式
3.3 各種運(yùn)行模式的兼容性
3.4 實(shí)現(xiàn)預(yù)期電網(wǎng)影響的工具
4 實(shí)踐中的初步解決方案
4.1 實(shí)踐中的解決方案
4.2 當(dāng)前監(jiān)管框架下的設(shè)計(jì)空間與局限
5 核心觀點(diǎn)與展望
6 參考文獻(xiàn)
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1 當(dāng)前大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅猛發(fā)展
大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)目前正蓬勃發(fā)展。僅四家輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）收到的并網(wǎng)申請(qǐng)容量就已超過(guò)220吉瓦（GW）。面對(duì)如此強(qiáng)勁的增長(zhǎng)，現(xiàn)在需要找到解決方案，以實(shí)現(xiàn)高效且有效的能源系統(tǒng)集成。
目前德國(guó)已安裝約1.9吉瓦的大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，到2030年這一數(shù)值可能達(dá)到兩位數(shù)。 自去年年底以來(lái)，關(guān)于“電池海嘯”[1]席卷德國(guó)以及電池儲(chǔ)能市場(chǎng)出現(xiàn)“淘金熱”的新聞報(bào)道層出不窮。據(jù)稱，2025年初僅輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）就收到了超過(guò)220吉瓦的并網(wǎng)申請(qǐng)[2]。其背景包括鋰離子電池價(jià)格下降，以及中國(guó)電池制造商因電動(dòng)汽車(chē)銷量低迷而釋放出產(chǎn)能。盡管大多數(shù)新聞文章已強(qiáng)調(diào)只有部分申請(qǐng)項(xiàng)目會(huì)真正建成，但尖銳的報(bào)道引發(fā)了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、市政當(dāng)局以及如今也包括市民的擔(dān)憂。
作為參考：目前德國(guó)已安裝約1.9吉瓦的大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)1 [3]。關(guān)于未來(lái)發(fā)展存在一系列不確定性，圖1顯示了各種假設(shè)的范圍。盡管預(yù)計(jì)建設(shè)規(guī)模將顯著增長(zhǎng)，但可以預(yù)見(jiàn)目前并網(wǎng)申請(qǐng)中只有一小部分會(huì)實(shí)現(xiàn)。德國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)（BVES）預(yù)計(jì)到2030年將新增18吉瓦容量[4]。因此，不應(yīng)以恐慌心態(tài)看待當(dāng)前的發(fā)展。
因?yàn)殡姵貎?chǔ)能為實(shí)現(xiàn)氣候中和的能源系統(tǒng)做出了重要貢獻(xiàn)。這包括：
通過(guò)將電力盈余時(shí)段轉(zhuǎn)移到可再生能源（EE）可用電力較少的時(shí)段，實(shí)現(xiàn)可再生能源的整合；
提供系統(tǒng)服務(wù)，如目前已參與的一次調(diào)頻（PRL）和二次調(diào)頻（SRL）服務(wù)，以及未來(lái)可能參與的無(wú)功功率、黑啟動(dòng)能力、瞬時(shí)備用等服務(wù)；
當(dāng)前大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅猛發(fā)展
MaStR & 新聞公告 (BSW-Solar)*
NEP 2025 (情景 B)
NEP 2023 (情景 B)
Frontier Economics 2023
BVES
圖 1:
至2030年大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展?；?[4], [5], [6], [7], [8] 的 FfE 分析。
注：虛線部分已進(jìn)行內(nèi)插或外推。其中也考慮了2030年后的數(shù)值。
11 根據(jù) [3]，接入功率 > 1 兆瓦（MW）的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)被視為大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。本文檔重點(diǎn)關(guān)注并網(wǎng)型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。下文中簡(jiǎn)稱為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)或儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，也指此類系統(tǒng)。
當(dāng)前大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅猛發(fā)展
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未來(lái)降低電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)和擴(kuò)建成本，例如通過(guò)作為“電網(wǎng)助推器”（Netzbooster）使用。
與其將強(qiáng)勁增長(zhǎng)視為問(wèn)題，不如將重點(diǎn)放在如何高效且有效地將大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成到能源系統(tǒng)中，從而挖掘其多樣化的潛在附加值，同時(shí)避免在其他地方（例如電網(wǎng)中）造成過(guò)高的成本。
在實(shí)踐中，一些電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商已經(jīng)在嘗試解決方案，以實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)一定程度的電網(wǎng)中性集成。在當(dāng)前討論中，值得注意的是，這些解決方案鮮為人知，即使被討論時(shí)，“電網(wǎng)支持型”（netzdienlich）、“電網(wǎng)兼容型”（netzvertr?glich）和“電網(wǎng)中性”（netzneutral）等術(shù)語(yǔ)也常被混用。因此，本白皮書(shū)旨在通過(guò)以下方式介紹并梳理當(dāng)前的討論：
概述當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，界定重要概念，
介紹實(shí)踐中的解決方案示例，
對(duì)這些方案進(jìn)行歸類并指出進(jìn)一步發(fā)展的可能性。
2 大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
盡管并網(wǎng)申請(qǐng)數(shù)量龐大，但目前大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展仍面臨一系列挑戰(zhàn)。事實(shí)上，大量的申請(qǐng)正是發(fā)展可能陷入停滯的一個(gè)原因。以下章節(jié)概述了現(xiàn)有挑戰(zhàn)（非詳盡）。
動(dòng)態(tài)發(fā)展給電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃、審批、建設(shè)和電網(wǎng)集成帶來(lái)了一系列新的挑戰(zhàn)和問(wèn)題。這不僅涉及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商，還涉及電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、建筑部門(mén)或市鎮(zhèn)等參與者。以下概述將挑戰(zhàn)大致歸類到電網(wǎng)、審批法規(guī)和能源法等領(lǐng)域。重點(diǎn)聚焦于對(duì)進(jìn)一步發(fā)展具有決定性影響的要點(diǎn)。由此描述了參與者當(dāng)前尋求新解決方案的背景。
電網(wǎng)
大量的并網(wǎng)問(wèn)題已經(jīng)導(dǎo)致大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)劃延遲。 隨著并網(wǎng)申請(qǐng)數(shù)量的增加（不僅針對(duì)大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)），許多電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商面臨人員限制。電網(wǎng)兼容性審查非常耗時(shí)。此外，并網(wǎng)流程通常數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化程度有限。這意味著所有電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在處理大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)流程時(shí)沒(méi)有統(tǒng)一的方法。通常，在流程中會(huì)逐步要求補(bǔ)充材料。目前，部分流程有時(shí)長(zhǎng)達(dá)一年之久。對(duì)于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商而言，并網(wǎng)申請(qǐng)是規(guī)劃和審批階段的第一步。并網(wǎng)許可是后續(xù)步驟（如建筑許可）的必要條件。然而，有時(shí)在并網(wǎng)流程中也會(huì)要求提供有效的建筑申請(qǐng)，這可能導(dǎo)致“雞生蛋還是蛋生雞”的問(wèn)題。結(jié)果導(dǎo)致如今出現(xiàn)漫長(zhǎng)的等待期，延誤項(xiàng)目規(guī)劃并產(chǎn)生成本，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商的規(guī)劃確定性較低。
有限的電網(wǎng)容量通常決定項(xiàng)目的可行性。 在許多地點(diǎn)，為連接大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)需要擴(kuò)建電網(wǎng)容量。有時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)也會(huì)與其他并網(wǎng)申請(qǐng)（例如工業(yè)和商業(yè)連接的擴(kuò)建）競(jìng)爭(zhēng)。電網(wǎng)容量不足本身并非拒絕并網(wǎng)的理由。然而，電網(wǎng)容量的擴(kuò)建意味著
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顯著的延遲，從而惡化項(xiàng)目的商業(yè)可行性，因?yàn)殡娋W(wǎng)組件的交付周期可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)年[9]。因此，項(xiàng)目很容易推遲到2029年之后投運(yùn)（IBN），并因電網(wǎng)使用費(fèi)豁免政策的到期而變得難以估算（見(jiàn)能源法挑戰(zhàn)）。由于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商對(duì)具有可用電網(wǎng)容量的地點(diǎn)缺乏透明度，因此存在許多“盲目申請(qǐng)”。
經(jīng)驗(yàn)值缺失導(dǎo)致對(duì)大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中影響的不確定性。 在某些情況下（見(jiàn)第3.3章），電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行若沒(méi)有本地信號(hào)且沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的裝機(jī)容量，可能導(dǎo)致額外或加劇的網(wǎng)絡(luò)阻塞，盡管這個(gè)問(wèn)題在分區(qū)電力系統(tǒng)中并非大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)所特有。然而，由于其高比功率和快速響應(yīng)時(shí)間，與其他發(fā)電、用電或儲(chǔ)能設(shè)施相比，大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來(lái)了特殊的挑戰(zhàn)。由于缺乏對(duì)其運(yùn)行方式建模的經(jīng)驗(yàn)，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商難以評(píng)估其影響。目前，我們尚不知曉有報(bào)告或研究觀察到大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在實(shí)踐中已導(dǎo)致或加劇了網(wǎng)絡(luò)阻塞。更合理的假設(shè)是，相關(guān)問(wèn)題只會(huì)在裝機(jī)容量達(dá)到一定水平后才會(huì)出現(xiàn)[10]。
審批法規(guī)
審批制度的巨大差異性和對(duì)該技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致審批程序漫長(zhǎng)。 大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)需滿足聯(lián)邦和州層面的審批要求。建筑審批程序的要求因各州建筑法規(guī)而異。這種差異性導(dǎo)致每個(gè)項(xiàng)目都必須審查適用何種審批制度。此外，審批機(jī)構(gòu)對(duì)該技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足，電力儲(chǔ)能無(wú)法明確歸入特殊建筑或技術(shù)設(shè)備等現(xiàn)有類別。結(jié)果導(dǎo)致在必要的評(píng)估報(bào)告以及防火、環(huán)境要求和其他建筑要求方面存在不確定性。
外圍區(qū)域特權(quán)（Au?enbereichsprivilegierung）不明確，增加了項(xiàng)目規(guī)劃的難度，并給審批機(jī)構(gòu)帶來(lái)困惑。 許多大型電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的潛在場(chǎng)地位于外圍區(qū)域（Au?enbereich）。但目前大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)或電力儲(chǔ)能系統(tǒng)并沒(méi)有普遍的外圍區(qū)域特權(quán)。然而，大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是否可以根據(jù)現(xiàn)有外圍區(qū)域特權(quán)（例如通過(guò)滿足地方關(guān)聯(lián)性或電力儲(chǔ)能的跨地區(qū)重要性要求）獲得許可，審批機(jī)構(gòu)的判斷各不相同。無(wú)論如何，這種不明確性都會(huì)給項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和審批機(jī)構(gòu)帶來(lái)額外的工作量，因?yàn)槟壳笆冀K需要進(jìn)行個(gè)案審查。例如，在巴伐利亞州，通過(guò)最新的州建筑法規(guī)修訂案，將地方關(guān)聯(lián)性（Ortsgebundenheit）與依據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第11a條進(jìn)行的程序執(zhí)行掛鉤[11]。由于依據(jù)第11a條 EnWG 的使用目前尚處于試點(diǎn)項(xiàng)目測(cè)試階段，這意味著許多項(xiàng)目在存疑情況下無(wú)法獲得外圍區(qū)域特權(quán)。
能源法
由于未來(lái)電網(wǎng)使用費(fèi)（Netzentgelte）規(guī)定不明確，大多數(shù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商僅將其項(xiàng)目規(guī)劃推進(jìn)至2029年。 根據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第118條第6款規(guī)定的20年電網(wǎng)使用費(fèi)豁免，僅適用于2029年之前投運(yùn)的并網(wǎng)型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前尚無(wú)法預(yù)見(jiàn)未來(lái)電力儲(chǔ)能系統(tǒng)是否以及以何種形式需要支付電網(wǎng)使用費(fèi)。這給項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商評(píng)估項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)了巨大的不確定性。
征收建設(shè)成本分?jǐn)傎M(fèi)（BKZ）的規(guī)定將影響未來(lái)發(fā)展。 目前，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商之間在征收BKZ方面沒(méi)有統(tǒng)一的處理方法。關(guān)于電力儲(chǔ)能系統(tǒng)是否應(yīng)像用電設(shè)施一樣被對(duì)待的問(wèn)題，目前正在聯(lián)邦最高法院（BGH）審理。德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局（BNetzA）在一份關(guān)于BKZ的立場(chǎng)文件中，至少在BKZ計(jì)算方面仍未進(jìn)行區(qū)分[12]。然而，BNetzA希望通過(guò)降低BKZ來(lái)更好地同步不同技術(shù)（包括電解槽、大型用電設(shè)施、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)）的發(fā)展與可用電網(wǎng)容量（作為調(diào)控工具）。為此，在輸電網(wǎng)層面已提出具體地點(diǎn)建議，在這些地點(diǎn)可適用降低的BKZ[13]。盡管該文件不具有法律約束力，但電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商通常遵循BNetzA的觀點(diǎn)。然而，根據(jù)聯(lián)邦最高法院（BGH）的判決，可能有必要對(duì)此進(jìn)行修訂。BKZ的征收（特別是在輸電網(wǎng)層面）影響項(xiàng)目的盈利能力和地點(diǎn)的吸引力。相關(guān)變更將影響未來(lái)的發(fā)展。
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3 重要概念界定
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)被視為能源轉(zhuǎn)型的“瑞士軍刀”。它們可以為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供靈活性，從而在電力交易所進(jìn)行交易、提供系統(tǒng)服務(wù)或面向電網(wǎng)運(yùn)行。以下章節(jié)將區(qū)分不同的運(yùn)行模式，并闡述不同應(yīng)用類型之間可能產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)或沖突。
3.1 大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的收入來(lái)源及相關(guān)運(yùn)行模式
由于可再生能源（EE）發(fā)電的波動(dòng)性，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)時(shí)間平衡發(fā)電和用電的能力變得越來(lái)越重要。根據(jù)時(shí)間范圍的不同，存在不同的市場(chǎng)來(lái)補(bǔ)償這種平衡作用。電網(wǎng)頻率的短期波動(dòng)通過(guò)調(diào)頻（Regelleistung）或調(diào)節(jié)能量（Regelenergie）來(lái)平衡。對(duì)于發(fā)電和用電的長(zhǎng)期平衡，則利用電力交易所的交易。
系統(tǒng)支持型（Systemdienlichkeit）
在電網(wǎng)頻率短期波動(dòng)的背景下，輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）根據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第13條的義務(wù)，采購(gòu)調(diào)頻或調(diào)節(jié)能量，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定性。通過(guò)采購(gòu)這些系統(tǒng)服務(wù)，他們將電網(wǎng)頻率和系統(tǒng)平衡維持在安全運(yùn)行允許的范圍內(nèi)。狹義上講，系統(tǒng)支持型是指為輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）提供所需系統(tǒng)服務(wù)的電氣設(shè)備。其他系統(tǒng)服務(wù)包括例如電壓穩(wěn)定、系統(tǒng)運(yùn)行管理和供電恢復(fù)，但這些領(lǐng)域的盈利能力遠(yuǎn)低于特別是提供一次調(diào)頻（PRL）。廣義上講，系統(tǒng)支持型也可包括市場(chǎng)和電網(wǎng)支持型的運(yùn)行模式，因?yàn)閮烧咄瑯佑兄趯?shí)現(xiàn)能源政策目標(biāo)三角（供應(yīng)安全、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境兼容性）。
電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由于其技術(shù)特性，非常適合提供一次調(diào)頻（PRL）。能量/功率比（E/P）大于等于2的儲(chǔ)能系統(tǒng)也非常適合提供二次調(diào)頻（SRL）。憑借較低的備用成本和因此具有競(jìng)爭(zhēng)力的服務(wù)價(jià)格，它們?cè)谶^(guò)去幾年中逐步擴(kuò)大了在相應(yīng)市場(chǎng)的份額。如今，德國(guó)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)預(yù)審的調(diào)頻能力已超過(guò)800兆瓦（MW），超過(guò)了整個(gè)德國(guó)的一次調(diào)頻（PRL）需求（589兆瓦，截至2024年）[14]。盡管調(diào)頻領(lǐng)域仍存在高收益機(jī)會(huì)，但儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商也越來(lái)越關(guān)注其他市場(chǎng)。
狹義上的系統(tǒng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)為輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）提供系統(tǒng)服務(wù)，從而支持能源系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
環(huán)境兼容
供應(yīng)安全
經(jīng)濟(jì)性
圖 2：系統(tǒng)支持型、市場(chǎng)支持型和電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)為能源政策目標(biāo)三角做出貢獻(xiàn)。
市場(chǎng)支持型（Marktdienlichkeit）
由于電力交易所日益具有吸引力的套利機(jī)會(huì)，現(xiàn)貨市場(chǎng)（Spotm?rkte）越來(lái)越受到儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注。隨著可再生能源（EE）在發(fā)電中占比顯著提高，2024年日前市場(chǎng)（Day-Ahead-Markt）出現(xiàn)負(fù)電價(jià)的小時(shí)數(shù)達(dá)到459小時(shí)——?jiǎng)?chuàng)下新紀(jì)錄。與此同時(shí)，持續(xù)高企的天然氣價(jià)格和不斷上漲的二氧化碳（CO?）價(jià)格導(dǎo)致
重要概念界定
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5 重要概念界定
在高剩余負(fù)荷（Residuallast）時(shí)段也會(huì)出現(xiàn)高交易所電價(jià)。這些效應(yīng)導(dǎo)致2024年日前市場(chǎng)的日均價(jià)差（Price Spreads）達(dá)到117.4歐元/兆瓦時(shí)（€/MWh），日內(nèi)市場(chǎng)（Intradaymarkt）（日內(nèi)拍賣(mài) d-1, 15:00）達(dá)到183.8歐元/兆瓦時(shí)（€/MWh），較上年顯著增加[15]。持續(xù)的高電價(jià)峰值顯示出當(dāng)前對(duì)靈活性的需求。雖然這種劇烈的價(jià)格波動(dòng)對(duì)于不靈活的發(fā)電商和用電方來(lái)說(shuō)可能相當(dāng)成問(wèn)題，但它們?yōu)榇笮碗姵貎?chǔ)能系統(tǒng)提供了套利機(jī)會(huì)，從而開(kāi)辟了另一種商業(yè)模式。市場(chǎng)支持型的運(yùn)行模式遵循這些價(jià)格信號(hào)，平抑價(jià)格峰值和低谷，并通過(guò)吸收過(guò)剩的可再生能源（EE）電力稍后釋放等方式，減小最低和最高電價(jià)之間的差異。通過(guò)積極參與市場(chǎng)交易，儲(chǔ)能系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化。
市場(chǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力交易所進(jìn)行優(yōu)化，從而有助于平抑價(jià)格峰值。
3.2
面向電網(wǎng)的運(yùn)行模式
對(duì)于并網(wǎng)的、私人融資的儲(chǔ)能系統(tǒng)，市場(chǎng)支持型和系統(tǒng)支持型的運(yùn)行模式——即長(zhǎng)期和非常短期的供需時(shí)間平衡——目前構(gòu)成了其大部分收入來(lái)源。然而，這兩者都屬于“銅板層面”（auf der Kupferplatte）的應(yīng)用案例，因?yàn)闊o(wú)論是調(diào)頻服務(wù)還是電力交易所交易都不具有區(qū)域性成分，無(wú)法考慮電網(wǎng)的當(dāng)?shù)貭顩r。然而，根據(jù)當(dāng)前的電網(wǎng)狀況和位置，這些運(yùn)行模式可能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不同的影響。與此相對(duì)，存在一些明確基于當(dāng)前電網(wǎng)狀況的運(yùn)行模式。為區(qū)分對(duì)電網(wǎng)的影響，下文將界定“電網(wǎng)負(fù)荷型”（netzbelastend）、“電網(wǎng)中性型”（netzneutral）和“電網(wǎng)支持型”（netzdienlich）等概念（見(jiàn)圖3）[16]。
重要的是，這些定義并不與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的具體工具綁定，而是可以通過(guò)不同的方法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中性和電網(wǎng)支持型。這些定義本身并非對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的普遍要求。因此，工具的設(shè)計(jì)或使用也不應(yīng)一概而論，而應(yīng)始終以當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)狀況（即局部和臨時(shí)的網(wǎng)絡(luò)限制）為導(dǎo)向。
電網(wǎng)負(fù)荷型（Netzbelastend）
如果儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行模式不基于實(shí)際的電網(wǎng)負(fù)載情況，則必須假設(shè)該儲(chǔ)能系統(tǒng)在某些情況下會(huì)占用額外的電網(wǎng)容量。因此，連接此類儲(chǔ)能系統(tǒng)通常會(huì)導(dǎo)致公共電網(wǎng)擴(kuò)建的成本（投資性標(biāo)準(zhǔn)），為此需支付建設(shè)成本分?jǐn)傎M(fèi)（BKZ）。同樣，電網(wǎng)負(fù)荷型儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行方式可能導(dǎo)致（額外的）電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商干預(yù)，例如依據(jù)再調(diào)度（Redispatch）或《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第14a條（操作性標(biāo)準(zhǔn)）。一個(gè)例子就是在周邊可再生能源（EE）發(fā)電設(shè)施被限電的同時(shí)，從儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)注入電力。
圖 3：面向電網(wǎng)運(yùn)行模式的界定
電網(wǎng)負(fù)荷型 (netzbelastend)
額外占用電網(wǎng)容量
不考慮當(dāng)前電網(wǎng)狀況
導(dǎo)致額外電網(wǎng)成本
電網(wǎng)中性型 (netzneutral)
不額外占用電網(wǎng)容量
考慮電網(wǎng)狀況以避免阻塞
不導(dǎo)致額外電網(wǎng)成本
電網(wǎng)支持型 (netzdienlich)
通過(guò)運(yùn)行方式優(yōu)化利用電網(wǎng)容量
考慮電網(wǎng)狀況以減少網(wǎng)絡(luò)阻塞
通過(guò)靈活性應(yīng)用降低電網(wǎng)成本
電網(wǎng)容量
無(wú)儲(chǔ)能時(shí)的電網(wǎng)負(fù)載
儲(chǔ)能運(yùn)行
最終電網(wǎng)負(fù)載
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電網(wǎng)中性型（Netzneutral）
電網(wǎng)中性型儲(chǔ)能系統(tǒng)在其運(yùn)行模式中考慮了當(dāng)前的電網(wǎng)狀況，因此不會(huì)占用額外的電網(wǎng)容量。相應(yīng)地，在該地點(diǎn)建立連接也不會(huì)導(dǎo)致公共電網(wǎng)擴(kuò)建的成本。
電網(wǎng)支持型（Netzdienlich）
電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)更進(jìn)一步。它通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵情況下采取減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的行為（例如有針對(duì)性地注入或吸收電力），實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)容量的優(yōu)化利用。通過(guò)其依賴上下文的運(yùn)行方式（例如通過(guò)有針對(duì)性的注入或負(fù)荷吸收），它降低了諸如疊加網(wǎng)絡(luò)上的功率峰值和再調(diào)度干預(yù)等成本因素。
成本影響與激勵(lì)
圖3中引用的三個(gè)定義核心目標(biāo)在于電網(wǎng)影響或?qū)﹄娋W(wǎng)成本的影響。在此，關(guān)鍵是將沒(méi)有相關(guān)設(shè)備的當(dāng)前比較配置始終作為參考系統(tǒng)。這使得可以單獨(dú)考察單個(gè)設(shè)備的電網(wǎng)影響。
由于調(diào)整后的運(yùn)行方式可能對(duì)電網(wǎng)擴(kuò)建成本產(chǎn)生影響，因此應(yīng)在儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)即考慮工具的使用（見(jiàn)第3.3章）。這也為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商創(chuàng)造了投資確定性。電網(wǎng)中性或電網(wǎng)支持型運(yùn)行模式的激勵(lì)或信號(hào)也可以在并網(wǎng)程序框架內(nèi)設(shè)定。例如，如果電網(wǎng)中性型儲(chǔ)能系統(tǒng)不導(dǎo)致公共電網(wǎng)擴(kuò)建的成本，這可以在BKZ征收中得到考慮。此外，為促使電網(wǎng)支持型運(yùn)行方式，應(yīng)創(chuàng)建額外的激勵(lì)措施，以充分反映儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來(lái)的降成本效應(yīng)。
3.3 各種運(yùn)行模式的兼容性
市場(chǎng)支持型的運(yùn)行模式不一定會(huì)增加電網(wǎng)負(fù)載。相反，在電力交易所交易的儲(chǔ)能系統(tǒng)的電網(wǎng)影響總是依賴于時(shí)間和地點(diǎn)。如今在德國(guó)，現(xiàn)貨市場(chǎng)的電價(jià)很大程度上受到光伏（PV）發(fā)電的影響。當(dāng)光伏發(fā)電量高時(shí)，交易所電價(jià)通常下降，反之亦然[10]。
系統(tǒng)支持型...
是指為輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）提供系統(tǒng)服務(wù)，從而支持能源系統(tǒng)安全運(yùn)行的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
市場(chǎng)支持型...
是指在電力交易所進(jìn)行優(yōu)化，從而為平衡發(fā)電和用電做出貢獻(xiàn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
市場(chǎng)支持型運(yùn)行與本地電網(wǎng)負(fù)載的相關(guān)性
電網(wǎng)支持型...
是指通過(guò)其運(yùn)行有助于優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)載并降低電網(wǎng)成本的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
在參與系統(tǒng)服務(wù)交易和電力交易所交易之外，還考慮當(dāng)前電網(wǎng)狀況以減少網(wǎng)絡(luò)阻塞的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
圖 4：不同儲(chǔ)能運(yùn)行模式的兼容性。
注：廣義上的系統(tǒng)支持型包含所有三個(gè)領(lǐng)域。
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因此，位于光伏主導(dǎo)地點(diǎn)的市場(chǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)，僅通過(guò)遵循交易所電價(jià)即可吸收電網(wǎng)中過(guò)剩的光伏電力，從而減輕本地電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。
風(fēng)電主導(dǎo)地點(diǎn) →
市場(chǎng)支持型運(yùn)行
在阻塞情況下是
電網(wǎng)負(fù)荷型
光伏主導(dǎo)地點(diǎn) →
市場(chǎng)支持型運(yùn)行
在阻塞情況下是
電網(wǎng)支持型
圖 5：市場(chǎng)支持型儲(chǔ)能在不同電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的有效性（當(dāng)前視角）。
如果同一個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)如圖5所示位于例如擁有大量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的區(qū)域，這種減輕負(fù)擔(dān)的效果則較少出現(xiàn)。純粹市場(chǎng)支持型的儲(chǔ)能系統(tǒng)更傾向于遵循光伏主導(dǎo)的交易所電價(jià)，而不是吸收本地過(guò)剩電力。
對(duì)于提供調(diào)頻服務(wù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，不存在基本的關(guān)聯(lián)性能夠證明在特定地點(diǎn)具有固有的減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的效果。相反，這些儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率曲線遵循非常短期的電網(wǎng)頻率波動(dòng)，導(dǎo)致在用電和發(fā)電方向上出現(xiàn)“抖動(dòng)”（Zappeln），盡管通常遠(yuǎn)低于滿功率。然而，如圖4所示，提供再調(diào)度（Redispatch）服務(wù)的系統(tǒng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)同時(shí)也將是電網(wǎng)支持型的。
3.4 實(shí)現(xiàn)預(yù)期電網(wǎng)影響的工具
如果儲(chǔ)能系統(tǒng)在特定地點(diǎn)的默認(rèn)市場(chǎng)支持型和系統(tǒng)支持型運(yùn)行模式與電網(wǎng)負(fù)載不兼容，則存在多種工具來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能運(yùn)行中相應(yīng)的面向電網(wǎng)特性。
通過(guò)時(shí)變或動(dòng)態(tài)電網(wǎng)使用費(fèi)進(jìn)行貨幣激勵(lì)： 當(dāng)本地存在可再生能源（EE）過(guò)剩時(shí)，低、零甚至負(fù)的電網(wǎng)使用費(fèi)會(huì)刺激額外的電力消耗。當(dāng)電網(wǎng)因負(fù)荷原因已高度飽和時(shí)，高昂的電網(wǎng)使用費(fèi)會(huì)使購(gòu)電缺乏吸引力。由于在德國(guó)電網(wǎng)使用費(fèi)僅由用電方承擔(dān)，因此目前它們對(duì)發(fā)電方向沒(méi)有影響。此外，根據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第118條第6款，并網(wǎng)型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)目前免于繳納電網(wǎng)使用費(fèi)。因此，為實(shí)施此工具，應(yīng)首先尋求對(duì)電網(wǎng)使用費(fèi)體系進(jìn)行根本性改革。
為儲(chǔ)能系統(tǒng)界定“靈活性空間”的運(yùn)行邊界（Leitplanken）： 這些運(yùn)行邊界能夠根據(jù)本地電網(wǎng)狀況限制注入和吸收電力，以避免電網(wǎng)過(guò)載。對(duì)于運(yùn)行邊界的實(shí)際實(shí)施，可以考慮不同的模式（例如儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商通過(guò)合同承諾遵守運(yùn)行邊界）。對(duì)于電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)，這些運(yùn)行邊界還可包含臨時(shí)的吸收或注入禁令，具體取決于該地點(diǎn)是負(fù)荷主導(dǎo)型還是發(fā)電主導(dǎo)型。在后者情況下，儲(chǔ)能系統(tǒng)將被禁止在中午光伏發(fā)電高峰時(shí)段額外向電網(wǎng)注入能量。
電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行有針對(duì)性的控制干預(yù)： 電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以不通過(guò)預(yù)先溝通的運(yùn)行邊界，而是臨時(shí)進(jìn)行有針對(duì)性的控制干預(yù)，例如在再調(diào)度（Redispatch）措施框架內(nèi)接入儲(chǔ)能系統(tǒng)。由于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商根據(jù)使用成本來(lái)協(xié)調(diào)這些措施，因此這些干預(yù)滿足電網(wǎng)支持型標(biāo)準(zhǔn)（通過(guò)避免使用更昂貴的靈活性選項(xiàng)）。理論上，根據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第13k條的“利用而非棄用”（Nutzen statt Abregeln）工具就是一個(gè)例子，但目前嚴(yán)格的額外性標(biāo)準(zhǔn)（Zus?tzlichkeitskriterien）阻礙了儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性參與。
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4 實(shí)踐中的初步解決方案
在實(shí)踐中，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商之間已經(jīng)在測(cè)試初步的解決方案，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的挑戰(zhàn)。以下章節(jié)介紹了四種實(shí)踐中的解決方案，并對(duì)它們進(jìn)行了分類和比較。
4.1 實(shí)踐中的解決方案
特別是大量的并網(wǎng)申請(qǐng)和有限的并網(wǎng)容量（見(jiàn)第2章）屬于緊迫挑戰(zhàn)。因此，一些電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商已經(jīng)在試點(diǎn)項(xiàng)目中測(cè)試解決方案。迄今為止，這些例子在行業(yè)內(nèi)和決策者中鮮為人知。此外，在項(xiàng)目公開(kāi)描述中，第3章中的術(shù)語(yǔ)經(jīng)常被不同地使用。例如，項(xiàng)目被稱為“電網(wǎng)支持型”，但并未規(guī)劃電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)主動(dòng)貢獻(xiàn)來(lái)降低電網(wǎng)成本（例如減少阻塞管理成本）。這加大了對(duì)不同方法進(jìn)行比較的難度。
為提供對(duì)實(shí)踐的深入了解，將以簡(jiǎn)介形式介紹四種不同的解決方案。為此，我們采訪了相應(yīng)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商Allg?uNetz、LEW Verteilnetz、Bayernwerk Netz和WEMAG Netz，以及作為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和運(yùn)營(yíng)商的green flexibility。簡(jiǎn)介中包含我們對(duì)該解決方案的分類。此外，第4.2章將對(duì)各種方法進(jìn)行比較和歸類。表1提供了所考察案例的概覽。
除考察的四種解決方案外，實(shí)踐中還有其他例子。例如，與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商Schleswig-Holstein Netz或50Hertz與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和運(yùn)營(yíng)商ECO STOR合作的試點(diǎn)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目的重點(diǎn)在于自我承諾的電網(wǎng)中性運(yùn)行方式。另一個(gè)例子是Ampiron與Lechwerken共同規(guī)劃的“分散式電網(wǎng)助推器”（dezentrale Netzbooster）。該項(xiàng)目的設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)招標(biāo)基于《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第11a條[17]。
表 1：實(shí)踐中考察的解決方案概覽。
實(shí)踐中的初步解決方案
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伊門(mén)施塔特電池儲(chǔ)能項(xiàng)目 (BESI)
描述
在該試點(diǎn)項(xiàng)目中，green flexibility 的一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)直接連接到電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 Allg?uNetz 的變電站。當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)在夏季是發(fā)電主導(dǎo)型，但對(duì)于該連接點(diǎn)，冬季的負(fù)荷峰值尤為重要。因此約定，在全年10%的15分鐘時(shí)段內(nèi)，可以要求降低儲(chǔ)能系統(tǒng)的用電功率。旨在防止儲(chǔ)能系統(tǒng)用電加劇當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷峰值。
Allg?uNetz
green flexibility
功率
15.2 兆瓦 (MW)
容量
32 兆瓦時(shí) (MWh)
電壓等級(jí)
4 (高壓/中壓變電)
狀態(tài)
預(yù)計(jì)投運(yùn) (IBN) 2025年第三季度 (Q3)
地點(diǎn)
阿爾高地區(qū)的伊門(mén)施塔特 (Immenstadt im Allg?u)
圖示說(shuō)明 - 對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的影響
注入 | 吸收 (MW)
1 | 5
0 | 5
00:00 | 05:00
17:30 | 21:00
交易市場(chǎng):
現(xiàn)貨市場(chǎng) (Spotmarkt)
一次調(diào)頻 (PRL)
運(yùn)行邊界 (Leitplanke)
示例：由于運(yùn)行邊界限制，在17:30-21:00時(shí)段內(nèi)，吸收功率的交易最大只能到5兆瓦。
雙邊協(xié)議
(作為并網(wǎng)合同的補(bǔ)充)
工具
全年最多10%的15分鐘時(shí)段內(nèi)實(shí)施動(dòng)態(tài)運(yùn)行邊界
激勵(lì)
建設(shè)成本分?jǐn)傎M(fèi) (BKZ) 減免 & 加快并網(wǎng)
實(shí)施
運(yùn)行邊界的標(biāo)準(zhǔn)在合同中概述
用電功率限制（幅度和持續(xù)時(shí)間）的溝通在 d-2 日 23:59 前完成
溝通通過(guò)安全的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行，必要時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程控制
功率降低在交易中被考慮，并由儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商通過(guò)合同確保執(zhí)行
分類
干預(yù)措施的短期設(shè)定創(chuàng)造了按需、情境化干預(yù)儲(chǔ)能運(yùn)行的可能性。
通過(guò)在一次調(diào)頻（PRL）和日前（Day-Ahead）拍賣(mài)結(jié)束前溝通運(yùn)行邊界、設(shè)定最大小時(shí)數(shù)以及確定特定的干預(yù)情境特征，為（雙方）提供了一定的規(guī)劃確定性。
運(yùn)行邊界的具體設(shè)計(jì)應(yīng)基于本地電網(wǎng)狀況。
儲(chǔ)能系統(tǒng)未被主動(dòng)用于電網(wǎng)支持型運(yùn)行以減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。
隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)量增加，通過(guò)運(yùn)行邊界實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中性變得日益復(fù)雜，因此關(guān)于該方法在電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)可擴(kuò)展性的問(wèn)題仍然存在。
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帶電網(wǎng)中性電池儲(chǔ)能的“發(fā)電插座”（Einspeisesteckdose）
描述
作為“發(fā)電插座”（Einspeisesteckdose）試點(diǎn)項(xiàng)目的一部分，green flexibility 的一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)與另外兩個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以及風(fēng)能和光伏（PV）發(fā)電設(shè)施一起，接入 LEW Verteilnetz 新建的一個(gè)變壓器。這些設(shè)施的總接入功率超過(guò)了變壓器的容量。為此，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的注入功率在一年中最長(zhǎng)1000小時(shí)內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電峰值時(shí)可被限制。
LEW Verteilnetz 等 (u.a.) green flexibility
功率
38.3 兆瓦 (MW)
容量
82.5 兆瓦時(shí) (MWh)
電壓等級(jí)
4 (高壓A/中壓變電 HSA/MS)
狀態(tài)
預(yù)計(jì)投運(yùn) (IBN) 2026年初
地點(diǎn)
金茨堡的巴爾斯豪森 (Balzhausen in Günzburg)
圖示說(shuō)明 - 對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的影響
06:00
12:00
18:00
交易市場(chǎng):
現(xiàn)貨市場(chǎng) (Spotmarkt)
一次調(diào)頻 (PRL)
運(yùn)行邊界 (Leitplanke)
示例：由于運(yùn)行邊界限制，在10:00-13:00時(shí)段內(nèi)，注入功率的交易最大只能到 -20 兆瓦（即吸收20兆瓦）。
招標(biāo) & 雙邊協(xié)議
可用的并網(wǎng)容量通過(guò)招標(biāo)確定，并在并網(wǎng)合同中約定了限制條款。
工具
一年內(nèi)最多1000小時(shí)實(shí)施動(dòng)態(tài)運(yùn)行邊界
激勵(lì)
加快并網(wǎng)流程
實(shí)施
運(yùn)行邊界的標(biāo)準(zhǔn)在招標(biāo)中透明公開(kāi) & 隨后寫(xiě)入合同；運(yùn)行邊界的設(shè)定基于變壓器及上游電網(wǎng)的負(fù)載情況。
注入功率限制（幅度和持續(xù)時(shí)間）的溝通在 d-2 日 16:00 前完成 & 通過(guò) Connect+ 平臺(tái)進(jìn)行。
功率降低在交易中被考慮 & 由儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商通過(guò)合同確保執(zhí)行。
分類
由于運(yùn)行邊界實(shí)施方式相似，關(guān)于Allg?uNetz “BESI”試點(diǎn)項(xiàng)目的要點(diǎn)在此也適用。然而，此案例提出了一個(gè)問(wèn)題：以何種標(biāo)準(zhǔn)可以證明降低建設(shè)成本分?jǐn)傎M(fèi)（BKZ） 作為對(duì)價(jià)是合理的。
對(duì)該概念中其他非儲(chǔ)能特定要素（“發(fā)電插座”）的分類：
并網(wǎng)容量招標(biāo)可以創(chuàng)造透明度（包括預(yù)期的要求和回報(bào)），并有針對(duì)性地引導(dǎo)申請(qǐng)。尤其是在首次設(shè)立時(shí)，這也意味著較高的組織成本。
該概念適用于僅用于連接可再生能源發(fā)電設(shè)施和電力儲(chǔ)能系統(tǒng)的變電站。在此情況下，可以放棄 n-1 安全保障標(biāo)準(zhǔn)。
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電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng) (Netzd. ES)
描述
Bayernwerk Netz 依據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第11a條在武茨爾多夫（Wutzldorf）招標(biāo)一個(gè)電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)。這意味著儲(chǔ)能系統(tǒng)必須根據(jù)電網(wǎng)狀況遵守Bayernwerk規(guī)定的特定運(yùn)行方式。招標(biāo)的儲(chǔ)能系統(tǒng)替代了一條中壓線路的升級(jí)。招標(biāo)于2025年3月結(jié)束，目前正在評(píng)估投標(biāo)。投標(biāo)針對(duì)的是遵守運(yùn)行邊界的年度服務(wù)費(fèi)。
Bayernwerk Netz
待定 (tbd)
功率 (Leistung)
5 兆瓦 (MW)
容量 (Kapazit?t)
20 兆瓦時(shí) (MWh)
電壓等級(jí) (Netzebene)
5 (中壓 Mittelspannung)
狀態(tài) (Status)
授標(biāo)階段 (Vergabephase)
地點(diǎn) (Standort)
武茨爾多夫 (Wutzldorf)
圖示說(shuō)明 - 對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的影響
注入 | 吸收 (MW)
招標(biāo) & 雙邊協(xié)議
框架條件通過(guò)招標(biāo)確定，并在服務(wù)合同和并網(wǎng)合同中約定了規(guī)則。
工具 (Werkzeug)
按季節(jié)和年份劃分的運(yùn)行區(qū)間 (Betriebsbereiche)
激勵(lì) (Anreiz)
BKZ減免；服務(wù)費(fèi) (Dienstleistungsentgelt)
實(shí)施 (Umsetzung)
服務(wù)費(fèi)不得超過(guò)替代性再調(diào)度（Redispatch）和電網(wǎng)擴(kuò)建的成本。
運(yùn)行區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)在招標(biāo)中透明公開(kāi) & 將在為期10年的服務(wù)合同中確定。
運(yùn)行區(qū)間的設(shè)定每年根據(jù)工作日和季節(jié)進(jìn)行區(qū)分。
儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商有合同義務(wù)遵守運(yùn)行邊界。
分類 (Einordnung)
該試點(diǎn)項(xiàng)目是德國(guó)配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商（DSO）依據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第11a條進(jìn)行的首次招標(biāo)。*
對(duì)電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求超出了對(duì)電網(wǎng)中性型儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求，因此除BKZ減免外，還支付了個(gè)性化的服務(wù)費(fèi)。
將服務(wù)費(fèi)限制在替代性工具的成本水平是合理的，但除此之外，關(guān)于可擴(kuò)展性以及針對(duì)不同電網(wǎng)區(qū)域和運(yùn)行區(qū)間的計(jì)算規(guī)則的適應(yīng)性仍存在問(wèn)題。
運(yùn)行邊界目前仍為靜態(tài)定義，必要時(shí)可每年調(diào)整。為能考慮預(yù)測(cè)的、地點(diǎn)特定的電網(wǎng)需求，技術(shù)和監(jiān)管框架條件需要協(xié)調(diào)一致。
*Amprion 目前也以輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（TSO）身份依據(jù)第11a條進(jìn)行招標(biāo)。
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“電網(wǎng)儲(chǔ)能”（Netzspeicher）試點(diǎn)項(xiàng)目
描述
為加速在已高度飽和的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中建設(shè)儲(chǔ)能容量，WEMAG Netz 正在測(cè)試一種考慮電網(wǎng)限制的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行方式。為此，臨時(shí)設(shè)定一個(gè)“靈活性空間”（Flexibilit?tsraum）。例如，該空間旨在優(yōu)先考慮電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的可再生能源（EE）發(fā)電。試點(diǎn)階段結(jié)束后，將評(píng)估這種設(shè)備運(yùn)行方式是否也適用于其他儲(chǔ)能設(shè)施。
圖示說(shuō)明 - 對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的影響
(注：原文此處的數(shù)據(jù)列表格式混亂且數(shù)值無(wú)實(shí)際意義，僅為示意。翻譯保留其結(jié)構(gòu)，但理解其意圖是展示運(yùn)行邊界限制下的功率變化曲線。)
注入 | 吸收 (MW)
1 | 3
2 | 1
3 | 0
4 | 5
5 | 6
7 | 12
8 | 18
9 | 14
10 | 16
11 | 20
12 | 24
... (后續(xù)數(shù)值省略，示意曲線變化)
23 | 36
34 | 44
45 | 46
... (后續(xù)數(shù)值省略)
(此部分原文數(shù)據(jù)排列混亂，無(wú)法構(gòu)成有意義的功率曲線，僅作格式保留翻譯)
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4.2 當(dāng)前監(jiān)管框架下的設(shè)計(jì)空間與局限
通過(guò)并網(wǎng)合同的補(bǔ)充協(xié)議，可以約定個(gè)性化的解決方案?？疾斓乃膫€(gè)例子表明，現(xiàn)有的監(jiān)管設(shè)計(jì)空間在并網(wǎng)流程的雙邊協(xié)議框架內(nèi)被利用，以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)某種程度的運(yùn)行方式。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商主要希望借此更有效地利用有限的并網(wǎng)容量。雖然部分電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商明確將這些項(xiàng)目視為試點(diǎn)和過(guò)渡方案，但其他運(yùn)營(yíng)商則將這些解決方案視為連接大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的一種標(biāo)準(zhǔn)。
在四個(gè)實(shí)踐案例中，以不同方式為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)定了固定的運(yùn)行邊界（見(jiàn)表1）。第3.4章表明，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中性型也存在其他可行的實(shí)施方式。然而，這些方案在細(xì)節(jié)上在回報(bào)方式、時(shí)間分辨率以及限制嚴(yán)格程度方面存在差異。個(gè)性化設(shè)計(jì)基本可以由本地電網(wǎng)狀況證明其合理性，但從透明度和無(wú)歧視性角度出發(fā)，統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)將是值得歡迎的。
對(duì)于儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商/運(yùn)營(yíng)商和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商而言，工具必須提供足夠的靈活性，同時(shí)也要保證規(guī)劃確定性。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商需要儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)中性或電網(wǎng)支持型運(yùn)行的一定保障，以便在建立連接和電網(wǎng)規(guī)劃中予以考慮。然而，根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)浜蛿?shù)字化程度的不同，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商通常難以預(yù)測(cè)阻塞的數(shù)量和程度。另一方面，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商也需要對(duì)“干預(yù)”（Eingriffe）的范圍（時(shí)間和幅度）或?qū)ζ漤?xiàng)目融資的規(guī)定有一定的規(guī)劃確定性。
在所介紹的四個(gè)實(shí)踐案例中，這些利益以不同的方式體現(xiàn)。Allg?uNetz 和 LEW Verteilnetz 的方案在 PRL 和 Day-Ahead 拍賣(mài)結(jié)束前溝通運(yùn)行邊界。這種提前量非常重要，以便儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商在交易中考慮這些邊界。通過(guò)設(shè)定最大小時(shí)數(shù)以及確定特定的干預(yù)情境特征，為項(xiàng)目規(guī)劃和融資創(chuàng)造了一定的規(guī)劃確定性。Bayernwerk 每年按季節(jié)設(shè)定的運(yùn)行邊界雖然可規(guī)劃性好，但對(duì)儲(chǔ)能運(yùn)行設(shè)定了相對(duì)僵化的限制。相比之下，WEMAG 試點(diǎn)項(xiàng)目中非常短期的信號(hào)可能讓項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和運(yùn)營(yíng)商難以估算。
從系統(tǒng)角度看，重要的是運(yùn)行邊界不能過(guò)度削減市場(chǎng)支持型和系統(tǒng)支持型的附加值。示例中運(yùn)行邊界的設(shè)計(jì)，根據(jù)對(duì)“電網(wǎng)中性”定義的理解、本地電網(wǎng)狀況以及各電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商不同的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其限制嚴(yán)格程度各不相同。原則上，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商可以自由權(quán)衡經(jīng)濟(jì)性后決定是否與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商簽訂此類合同。即使不簽訂，也不會(huì)被拒絕并網(wǎng)。然而，如果因此需要采取電網(wǎng)擴(kuò)建措施，考慮到2029年到期的電網(wǎng)使用費(fèi)豁免，對(duì)于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)，這通常等同于事實(shí)上的拒絕。由于時(shí)間壓力和圍繞有限電網(wǎng)容量的激烈競(jìng)爭(zhēng)，談判地位可能不平等。從系統(tǒng)角度看，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)檫^(guò)于嚴(yán)格的規(guī)定可能會(huì)過(guò)度削弱電池儲(chǔ)能在市場(chǎng)上創(chuàng)造的價(jià)值。在僵化（時(shí)間分辨率低）的運(yùn)行邊界下，過(guò)度限制市場(chǎng)和系統(tǒng)支持型附加值的風(fēng)險(xiǎn)總是更高。
對(duì)于電網(wǎng)支持型解決方案，當(dāng)前的監(jiān)管框架仍有限制，或缺乏應(yīng)用指南。為預(yù)防性地避免電網(wǎng)阻塞，需要額外的對(duì)價(jià)或激勵(lì)措施來(lái)促使電池儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)整行為。對(duì)于此類方案，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商需要確保所產(chǎn)生的成本（例如補(bǔ)償費(fèi)用）如何被計(jì)入。目前《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第11a條的應(yīng)用僅限于個(gè)案?？傮w上，對(duì)于如何或在哪些情況下適用第11a條 EnWG 仍存在不確定性。
此外，監(jiān)管框架中還有其他切入點(diǎn)（例如《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第13k條、第14c條，或未來(lái)可能通過(guò)電網(wǎng)使用費(fèi)傳遞本地信號(hào)），這些目前尚未得到進(jìn)一步設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)合理且全面的集成，需要明確使用這些工具的可能性，并在應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)一定程度的統(tǒng)一化。這些規(guī)定的設(shè)計(jì)不僅與大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)，也適用于電動(dòng)汽車(chē)、電解槽等新型設(shè)備。
實(shí)踐中的初步解決方案
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5 核心觀點(diǎn)與展望
核心觀點(diǎn)
電網(wǎng)影響——尤其是電網(wǎng)負(fù)荷——并非大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)獨(dú)有的現(xiàn)象。 對(duì)于連接到德國(guó)電網(wǎng)的大部分設(shè)備而言，無(wú)限制地占用電網(wǎng)容量是常態(tài)或目標(biāo)圖景。在此目標(biāo)圖景下，設(shè)備運(yùn)營(yíng)商在投資決策和運(yùn)行中不需要也沒(méi)有關(guān)于有限電網(wǎng)容量的信息。隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，由于電網(wǎng)擴(kuò)建延遲且成本高昂，這一目標(biāo)圖景正面臨極限。其中一系列挑戰(zhàn)可以通過(guò)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)的根本性調(diào)整，在更廣泛的范圍內(nèi)（即也包括可再生能源發(fā)電設(shè)施、可控用電設(shè)施、電解槽的電網(wǎng)集成）得到解決。
為防止大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅猛發(fā)展受阻，需要制定具體、可行且適度的解決方案。 由于根本性的市場(chǎng)設(shè)計(jì)改革需要時(shí)間，它們無(wú)法應(yīng)對(duì)當(dāng)前直至2029年的迅猛發(fā)展所面臨的緊迫挑戰(zhàn)。因此，首先需要可行且有針對(duì)性工具作為過(guò)渡方案，以陪伴首個(gè)迅猛發(fā)展階段。因?yàn)殡姵貎?chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)其系統(tǒng)和市場(chǎng)支持型的運(yùn)行方式為能源轉(zhuǎn)型做出了重要貢獻(xiàn)。然而，對(duì)于這些工具，必須考慮到任何面向電網(wǎng)的干預(yù)都會(huì)影響儲(chǔ)能系統(tǒng)用于市場(chǎng)和系統(tǒng)支持型應(yīng)用場(chǎng)景的靈活性。在成本效益最優(yōu)的目標(biāo)圖景中，需要權(quán)衡靈活性在何處能提供最大的附加值。這也適用于系統(tǒng)和市場(chǎng)支持型應(yīng)用應(yīng)在多大程度上服從電網(wǎng)側(cè)的限制以避免電網(wǎng)擴(kuò)建的問(wèn)題。
對(duì)電網(wǎng)中性和電網(wǎng)支持型行為建立統(tǒng)一的理解對(duì)于討論合適的解決方案是必要的。 根據(jù)我們?cè)诘?.2章的定義，電網(wǎng)中性型設(shè)備不占用額外的電網(wǎng)容量，因此也不會(huì)產(chǎn)生額外的電網(wǎng)成本。電網(wǎng)支持型設(shè)備更進(jìn)一步，通過(guò)其運(yùn)行方式減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。重要的是，這些定義并不與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的具體工具綁定，而是可以通過(guò)不同的方法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中性和電網(wǎng)支持型。這些定義并非對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的普遍要求。就上述術(shù)語(yǔ)達(dá)成一致有助于確定合適的激勵(lì)措施。例如，對(duì)于電網(wǎng)中性型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以論證其享有優(yōu)先并網(wǎng)權(quán)或降低的BKZ。對(duì)于電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能系統(tǒng)，應(yīng)通過(guò)激勵(lì)措施充分體現(xiàn)其實(shí)現(xiàn)的電網(wǎng)成本節(jié)約。
為應(yīng)對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)，工具必須在儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)即發(fā)揮作用。 大量的并網(wǎng)申請(qǐng)導(dǎo)致流程延遲，并且在許多地方加劇了本已緊張的并網(wǎng)容量。然而，大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)加劇電網(wǎng)阻塞尚非緊迫挑戰(zhàn)。盡管如此，儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行方式在建立連接時(shí)對(duì)于電網(wǎng)兼容性審查就很重要。因此，能夠影響電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行方式從而利用有限容量的工具（無(wú)論是貨幣激勵(lì)、運(yùn)行邊界還是控制干預(yù)）也必須在并網(wǎng)時(shí)予以考慮。相反，標(biāo)準(zhǔn)化流程以及關(guān)于尚有空閑電網(wǎng)容量地點(diǎn)的信息也有助于處理大量申請(qǐng)。
合同約定的運(yùn)行邊界在實(shí)踐中被證明是解決連接容量已受限區(qū)域問(wèn)題的務(wù)實(shí)方案。 原則上，調(diào)整后的運(yùn)行方式可以通過(guò)貨幣激勵(lì)或電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在阻塞管理措施（如依據(jù)《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第14a條）框架內(nèi)進(jìn)行干預(yù)，在連接容量規(guī)劃中予以考慮。然而，這兩者都缺乏監(jiān)管框架。在實(shí)踐中通過(guò)合同在并網(wǎng)時(shí)約定的運(yùn)行邊界，對(duì)于當(dāng)前已存在有限連接容量的區(qū)域來(lái)說(shuō)是一個(gè)務(wù)實(shí)的解決方案。然而，關(guān)于這些方法的可擴(kuò)展性問(wèn)題仍然存在。此外，在實(shí)踐案例中，“干預(yù)”或規(guī)定的規(guī)劃確定性與靈活性之間的相互作用設(shè)計(jì)各不相同。雖然需要
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設(shè)計(jì)的自由度以考慮當(dāng)?shù)貤l件，但不僅出于透明度考慮，就此類運(yùn)行邊界標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成統(tǒng)一理解是可取的。因?yàn)閺南到y(tǒng)角度看，僵化的運(yùn)行邊界也不能過(guò)度削減市場(chǎng)和系統(tǒng)支持型的附加值。此外，限制的幅度不應(yīng)作為申請(qǐng)優(yōu)先排序的工具。
電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能在未來(lái)的角色
必須為大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的電網(wǎng)支持型應(yīng)用創(chuàng)造流程/監(jiān)管前提條件。 電網(wǎng)和儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商都清楚大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)支持型應(yīng)用方面的巨大潛力。與貼近家庭的靈活性資源（如充電點(diǎn)或熱泵）相比，這些設(shè)備在流程上更容易集成到阻塞管理中，而且其主要應(yīng)用目的本就屬于能源領(lǐng)域而非交通或供熱領(lǐng)域。因此，問(wèn)題在于在成本效益最優(yōu)的目標(biāo)圖景中，如何才能真正利用大型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)支持型應(yīng)用，以降低例如德國(guó)2023年高達(dá)31億歐元的阻塞管理成本[18]。
為此，有必要?jiǎng)?chuàng)造相應(yīng)的流程/監(jiān)管前提條件：
迄今為止，電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能的招標(biāo)主要基于個(gè)體協(xié)議。未來(lái)這些協(xié)議仍應(yīng)可行，但為了實(shí)現(xiàn)全面、快速的推廣，需要一個(gè)普遍適用的《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第11a條應(yīng)用指南。
除了長(zhǎng)期招標(biāo)外，更短期的阻塞管理機(jī)制將為儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商提供額外的自由度，從而開(kāi)發(fā)新的潛力。然而，《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第13k條“利用而非棄用”（Nutzen statt Abregeln）的嚴(yán)格額外性標(biāo)準(zhǔn)（Zus?tzlichkeitskriterien）使得儲(chǔ)能系統(tǒng)參與在經(jīng)濟(jì)上目前缺乏吸引力，因?yàn)樽鳛榻粨Q，幾乎必須完全放棄參與交易所交易。這一點(diǎn)顯而易見(jiàn)，截至2025年3月，尚未分配任何棄用電量[19]。
雖然電池儲(chǔ)能系統(tǒng)正式納入再調(diào)度 2.0（Redispatch 2.0）體系，但當(dāng)前基于成本的補(bǔ)償費(fèi)率似乎不適合反映儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商的真實(shí)成本。因此，盡管電池儲(chǔ)能系統(tǒng)具有替代更昂貴的化石燃料機(jī)組從而降低電網(wǎng)成本的潛力，但目前在再調(diào)度中卻很少使用。為此需要改革補(bǔ)償費(fèi)率——甚至可能需要基于市場(chǎng)的方法——以匹配電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際使用成本。
《能源經(jīng)濟(jì)法》（EnWG）第14c條為將儲(chǔ)能系統(tǒng)主動(dòng)納入基于市場(chǎng)的阻塞管理提供了類似的可能性，該條款作為《電力平衡法規(guī)》（EBM-RL）第32條和《電力平衡條例》（EBM-VO）第13條在德國(guó)國(guó)內(nèi)法的轉(zhuǎn)化，目前在沒(méi)有聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局（BNetzA）具體規(guī)定的情況下，僅是一個(gè)空殼。盡管在《歐洲需求響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》（Network Code Demand Response）框架內(nèi)有進(jìn)一步的具體化，但進(jìn)一步的細(xì)則尚不可預(yù)見(jiàn)。
當(dāng)目前適用于儲(chǔ)能的電網(wǎng)使用費(fèi)豁免政策于2029年到期時(shí)，聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局（BNetzA）應(yīng)修訂基本征收程序，以實(shí)現(xiàn)更好的成本反映性，同時(shí)避免儲(chǔ)能迅猛發(fā)展陷入停滯。通過(guò)相應(yīng)的——例如動(dòng)態(tài)的——費(fèi)率模型，可以根據(jù)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)面向電網(wǎng)的運(yùn)行方式。
對(duì)于電網(wǎng)支持型應(yīng)用，在目標(biāo)圖景中應(yīng)優(yōu)先選擇根本性的市場(chǎng)設(shè)計(jì)調(diào)整而非特殊解決方案。 現(xiàn)行監(jiān)管框架已為未來(lái)的電網(wǎng)支持型應(yīng)用提供了一些切入點(diǎn)。然而，仍需對(duì)不同的工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其能夠用于電網(wǎng)支持型儲(chǔ)能。上述工具部分互補(bǔ)，部分相互競(jìng)爭(zhēng)。但這也會(huì)導(dǎo)致關(guān)于目標(biāo)圖景的一定程度的不確定性，從而可能延遲項(xiàng)目。雖然目前需要有針對(duì)性的、務(wù)實(shí)的（過(guò)渡性）解決方案來(lái)支持和引導(dǎo)迅猛發(fā)展，但在目標(biāo)圖景中，應(yīng)優(yōu)先選擇根本性的市場(chǎng)設(shè)計(jì)調(diào)整，而非針對(duì)單一技術(shù)的特殊解決方案。因?yàn)榻y(tǒng)一的市場(chǎng)設(shè)計(jì)允許更簡(jiǎn)單的工具協(xié)調(diào)和參與者協(xié)調(diào)，減少不良的相互作用。與特殊解決方案拼湊而成的“補(bǔ)丁地毯”相比，它在無(wú)歧視性和透明度方面具有優(yōu)勢(shì)，從而使電網(wǎng)支持型應(yīng)用能夠在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中規(guī)?；?。
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