中國儲能網(wǎng)訊:“十四五”以來,新型儲能作為我國新型電力系統(tǒng)建設的關鍵支撐技術,在政策紅利與市場需求的雙重驅動下實現(xiàn)跨越式發(fā)展。今年9月,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《新型儲能規(guī)?;ㄔO專項行動方案(2025~2027年)》(以下簡稱《專項行動方案》),明確提出到2027年全國新型儲能裝機達到1.8億千瓦以上的總體目標,并確立了以鋰離子電池儲能為主導、多元化技術路線協(xié)同發(fā)展的總體方向?!秾m椥袆臃桨浮芳让鞔_了量化的裝機目標,也為行業(yè)破解技術瓶頸、完善市場機制指明了方向。
本文立足政策導向,結合作者在電化學儲能技術研發(fā)與工程實踐方面的經(jīng)驗,從技術演進趨勢、應用場景拓展、市場機制完善、安全體系構建四個維度,分析新型儲能規(guī)?;ㄔO中的核心問題與破題思路,為行業(yè)高質量發(fā)展提供參考。
技術演進:從單一路線到多元協(xié)同的迭代路徑
技術創(chuàng)新是新型儲能規(guī)?;l(fā)展的核心驅動力?!秾m椥袆臃桨浮诽岢觥疤嵘夹g裝備水平,推動關鍵技術突破”,明確了儲能系統(tǒng)架構優(yōu)化、核心設備升級、新型電池研發(fā)等重點方向。當前,行業(yè)正經(jīng)歷從粗放式發(fā)展向精細化、高效化、安全化轉型的關鍵階段,技術路線呈現(xiàn)“主流技術迭代升級、替代技術加速突破”的雙重特征。
儲能系統(tǒng)架構
儲能系統(tǒng)架構直接決定了充放電效率、可用容量與運行可靠性,是規(guī)?;瘧玫暮诵闹?。目前,行業(yè)技術路線已形成“集中式—分散式—高壓直掛”的清晰演進脈絡,不同架構在不同應用場景中呈現(xiàn)互補發(fā)展態(tài)勢。
傳統(tǒng)集中式儲能系統(tǒng)一般將多個電池簇并聯(lián)匯流,通過兆瓦級儲能變流器(PCS)進行集中式能量處理。這種儲能架構的拓撲結構簡單,PCS單機功率相對較大,初期設備成本較低。但將大量電池簇直接并聯(lián)的粗放式能量管理存在“木桶效應”、簇間環(huán)流等固有缺陷,導致系統(tǒng)可用容量降低,故障易擴散,制約大規(guī)模應用安全性與經(jīng)濟性。
為破解集中式架構的技術瓶頸,分散式架構憑借精細化控制優(yōu)勢逐步成為行業(yè)主流。該架構以“簇級獨立管理”為核心設計理念,通過兩級功率變換或單級變換拓撲,實現(xiàn)每個電池簇的獨立能量處理與精準控制,從根本上消除了簇間環(huán)流問題,降低了對電池一致性的要求。
相較于集中式儲能,分散式儲能的核心優(yōu)勢在于實現(xiàn)了簇級獨立控制,徹底解決了并聯(lián)環(huán)流、“木桶效應”等痛點。系統(tǒng)對電池一致性要求降低,兼容性更強,運維操作得以簡化,在容量可用率、循環(huán)壽命及整體安全性方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,技術指標達到國際先進水平。
盡管分散式儲能有效解決了環(huán)流與“木桶效應”等傳統(tǒng)問題,但在面向吉瓦時級超大規(guī)模儲能電站建設時,仍面臨單機容量有限、系統(tǒng)集成復雜度高、依賴工頻變壓器導致效率與穩(wěn)定性受限、散熱與防護矛盾突出等挑戰(zhàn)。
面對上述挑戰(zhàn),高壓直掛式架構成為技術突破的關鍵方向。該架構采用級聯(lián)H橋變換器拓撲,使電池簇經(jīng)功率單元逆變后直接串聯(lián)形成高壓,無需工頻變壓器即可接入35千伏及以上電網(wǎng),在提升單機容量、系統(tǒng)效率與響應速度的同時,保留了分散式架構的精細化管理優(yōu)勢。截至2025年11月,行業(yè)內已建成多個高壓直掛儲能示范項目,實測充放電效率最高可達91.85%,較傳統(tǒng)低壓儲能系統(tǒng)提升約4~6個百分點,單機容量突破25兆瓦,為超大規(guī)模儲能電站的集約化建設提供了可行路徑,有望成為未來建設超大規(guī)模儲能的核心技術路線。
構網(wǎng)型儲能:高比例新能源電網(wǎng)的關鍵支撐技術
構網(wǎng)型儲能可模擬同步發(fā)電機的外特性,具備自主構建電壓和頻率的能力,可主動支撐電網(wǎng)電壓與頻率,提升系統(tǒng)慣量與短路容量,成為增強高比例新能源電網(wǎng)穩(wěn)定性和靈活性的關鍵手段。
當前,構網(wǎng)型儲能技術面臨兩大發(fā)展方向:低壓構網(wǎng)與高壓直掛構網(wǎng)。低壓構網(wǎng)型儲能受限于PCS單機容量較小,百兆瓦級電站需協(xié)調數(shù)百臺電壓源型PCS實現(xiàn)毫秒級協(xié)同控制,技術復雜度高、可靠性面臨考驗;而高壓直掛構網(wǎng)型儲能憑借單機容量大(突破20兆瓦)的優(yōu)勢,百兆瓦級電站僅需數(shù)套系統(tǒng)即可實現(xiàn)構網(wǎng)運行,大幅簡化了控制架構,提升了響應速度與運行穩(wěn)定性。此外,高壓直掛構網(wǎng)型儲能無需工頻變壓器,與主電網(wǎng)電氣距離更近,更能滿足新型電力系統(tǒng)對高功率、快速主動支撐的需求,已成為行業(yè)重點攻關方向。
行業(yè)標準的完善為構網(wǎng)型儲能規(guī)模化應用奠定了基礎。目前,國內已發(fā)布《構網(wǎng)型儲能變流器技術規(guī)范》等團體標準,明確了構網(wǎng)型儲能的技術指標、測試方法與應用要求,推動技術應用從示范走向標準化。未來,隨著技術成熟度提升與應用場景拓展,構網(wǎng)型儲能將在新能源基地、電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)、微電網(wǎng)等場景實現(xiàn)大規(guī)模部署,成為新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”與“調節(jié)器”。
應用場景拓展:從單一輔助服務到全場景多元賦能
《專項行動方案》提出“拓展新型儲能多元應用場景,提升綜合價值”,明確了電網(wǎng)側、電源側、用戶側三大場景的發(fā)展重點。隨著技術成熟度提升、政策支持力度加大及市場機制的開拓,新型儲能的應用場景正從傳統(tǒng)的調峰調頻、輔助服務,向新能源消納、用能優(yōu)化、微電網(wǎng)支撐等多元化方向拓展。
電網(wǎng)側儲能:保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行
在《專項行動方案》的指引下,電網(wǎng)側儲能將重點布局于新能源基地、負荷中心、電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)等區(qū)域:在新能源基地,儲能可平抑風電、光伏出力波動,實現(xiàn)新能源功率平滑輸出;在負荷中心,儲能可通過峰谷價差套利、提供調峰服務緩解電網(wǎng)供電壓力;在電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié),儲能可提升系統(tǒng)慣量與電壓支撐能力,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
目前,電網(wǎng)側儲能已進入規(guī)?;ㄔO階段,百兆瓦級、吉瓦級儲能電站陸續(xù)落地。但仍面臨部分問題:一是部分地區(qū)電網(wǎng)接入條件受限,制約了儲能電站的規(guī)模化部署;二是輔助服務市場價格機制不完善,儲能的調峰、調頻價值難以充分體現(xiàn);三是超大規(guī)模儲能電站的系統(tǒng)集成與運維難度較大。未來,需通過加強電網(wǎng)規(guī)劃與儲能布局協(xié)同、完善輔助服務價格機制、提升系統(tǒng)集成與運維技術水平等方式,推動電網(wǎng)側儲能高質量發(fā)展。
電源側儲能:助力新能源消納與電力保供
《專項行動方案》明確要求新能源項目配套建設儲能設施,或通過租賃儲能等滿足消納要求,為電源側儲能提供了廣闊市場空間。
儲能還可用于火電機組靈活性改造等場景,通過儲能與常規(guī)火電等電源的協(xié)同運行,可提升機組調峰能力與運行靈活性,保障電力系統(tǒng)供需平衡。
當前,電源側儲能面臨的主要挑戰(zhàn)是投資回收機制不清晰。部分新能源配套儲能項目存在“重建設、輕運營”現(xiàn)象,儲能設施利用率較低,難以實現(xiàn)可持續(xù)運營。未來,需通過完善價格政策、推動儲能參與輔助服務市場、探索儲能容量補償?shù)壬虡I(yè)模式,提升電源側儲能的經(jīng)濟性與利用率。
用戶側儲能:釋放終端用能優(yōu)化潛力
隨著工商業(yè)用戶峰谷電價差逐步拉大、虛擬電廠政策落地實施,用戶側儲能的商業(yè)化潛力持續(xù)釋放。
在峰谷套利場景,用戶通過低谷時段充電、高峰時段放電,利用峰谷電價差獲取收益;在應急供電場景,儲能可為數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、工業(yè)等重要用戶提供不間斷電源,保障用電安全;在綠電消費場景,用戶可通過“光伏+儲能”模式實現(xiàn)自發(fā)自用,提升綠電消費比例。
此外,用戶側儲能通過聚合參與虛擬電廠,成為電力市場的重要參與主體,可獲取輔助服務收益,進一步提升商業(yè)價值。目前,國內已有多個虛擬電廠試點項目落地,用戶側儲能作為核心資源參與調頻、調峰等輔助服務,展現(xiàn)出良好的市場化前景。但用戶側儲能仍面臨投資成本較高、商業(yè)模式單一、部分地區(qū)峰谷電價差不足等問題,需通過技術降本、政策支持、商業(yè)模式創(chuàng)新等方式破解。
市場機制完善:破解規(guī)?;l(fā)展的制度瓶頸
新型儲能規(guī)?;ㄔO離不開完善的市場機制支撐。當前,我國新型儲能市場機制仍處于起步階段,存在價格形成機制不健全、輔助服務市場準入門檻高、商業(yè)模式單一、投資回收周期長等問題,制約了行業(yè)的市場化、規(guī)?;l(fā)展。
當前市場機制存在的主要問題
價格機制不健全。儲能的服務價值缺乏科學的定價機制,部分地區(qū)輔助服務價格偏低,難以覆蓋儲能項目的投資與運營成本;現(xiàn)貨價差不足以支撐用戶側儲能的商業(yè)化運營;容量電價政策缺失,儲能的容量價值難以體現(xiàn)。
市場準入門檻高。部分地區(qū)輔助服務市場對儲能項目的裝機容量、響應速度等要求較高,中小規(guī)模儲能項目難以參與;電力現(xiàn)貨市場尚未全面放開儲能準入,儲能的實時調節(jié)價值難以通過現(xiàn)貨市場實現(xiàn)。
商業(yè)模式單一。當前儲能項目的收益主要依賴政府補貼、峰谷套利與輔助服務收益,商業(yè)模式較為單一,抗風險能力較弱;共享儲能、儲能租賃、虛擬電廠等創(chuàng)新商業(yè)模式仍處于試點階段,尚未形成規(guī)?;茝V的條件。
跨主體協(xié)同機制缺失。儲能項目的建設與運營涉及電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、用戶、儲能運營商等多個主體,各主體之間的利益分配機制不清晰,協(xié)同運營難度較大;儲能與新能源、電網(wǎng)的規(guī)劃協(xié)同不足,導致部分儲能項目接入受限或利用率偏低。
完善市場機制的破題思路
健全價格形成機制。一是完善輔助服務價格政策,建立基于成本與價值的調峰、調頻價格形成機制,合理提高輔助服務價格;二是進一步推進現(xiàn)貨市場建設,合理提高現(xiàn)貨上限價格,為儲能創(chuàng)造更大的套利空間;三是探索建立儲能容量電價機制,將儲能的容量價值納入電力市場定價體系,保障儲能項目的長期穩(wěn)定收益。
降低市場準入門檻。一是優(yōu)化輔助服務市場準入條件,允許中小規(guī)模儲能項目通過聚合方式參與市場;二是加快推進電力現(xiàn)貨市場建設,明確儲能在現(xiàn)貨市場的準入標準與交易規(guī)則,支持儲能參與實時電量交易與輔助服務;三是建立儲能項目與新能源項目、電網(wǎng)項目的協(xié)同規(guī)劃機制,保障儲能項目的電網(wǎng)接入權。
推動商業(yè)模式創(chuàng)新。一是大力推廣共享儲能模式,通過集中建設儲能電站,為多個新能源項目、用戶提供儲能服務,提升儲能設施利用率;二是發(fā)展儲能租賃業(yè)務,降低新能源項目與用戶的初始投資壓力;三是壯大虛擬電廠產(chǎn)業(yè),聚合分布式儲能、用戶側儲能等資源,參與電力市場與輔助服務市場,拓展儲能的收益渠道;四是探索儲能與綠電、碳交易的銜接機制,提升儲能的環(huán)境價值。
建立跨主體協(xié)同機制。一是明確電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、儲能運營商等主體的責任與義務,建立合理的利益分配機制;二是加強儲能與新能源、電網(wǎng)的規(guī)劃協(xié)同,將儲能納入電力系統(tǒng)整體規(guī)劃,優(yōu)化儲能布局;三是推動“源網(wǎng)荷儲”一體化項目建設,實現(xiàn)各主體協(xié)同運營、利益共享。
筑牢安全根基:“技術創(chuàng)新+監(jiān)管”實現(xiàn)本質安全
當前,電化學儲能核心功率器件(如IGBT模塊)等部分關鍵零部件仍依賴進口,存在“卡脖子”風險;長時儲能技術(如液流電池)的能量密度、循環(huán)壽命等指標仍需提升,成本偏高;安全技術體系尚未完全成熟,熱失控預警與處置的時效性仍需加強;行業(yè)監(jiān)管體系尚未完善,安全監(jiān)管責任劃分不清晰。
為實現(xiàn)行業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展,破題舉措可從以下兩方面入手:一是強化技術創(chuàng)新支撐。加大國家科技重大專項支持力度,聚焦高壓直掛、構網(wǎng)型儲能、長時儲能、安全消防等關鍵技術,開展聯(lián)合攻關;支持核心零部件國產(chǎn)化替代,建立自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈;加快技術標準制定,統(tǒng)一技術路線與測試方法,推動行業(yè)標準化發(fā)展;完善產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新機制,鼓勵企業(yè)與高校、科研機構合作,提升技術轉化效率。
二是完善政策支持體系。加快落實容量電價、輔助服務價格等政策,建立科學的價格形成機制;擴大峰谷電價差試點范圍,優(yōu)化分時電價時段劃分;加強儲能與新能源、電網(wǎng)的規(guī)劃協(xié)同,保障儲能項目的電網(wǎng)接入;完善安全監(jiān)管體系,明確安全責任劃分,加強儲能電站全生命周期安全監(jiān)管。




