国网调度中心教授级高工裴哲义：能源转型与电化学储能

2021年11月15日，中国新能源发展论坛在盐城召开。

本次论坛由中国电力企业联合会和盐城市人民政府共同主办，论坛以“双碳赋能、智领未来”为主题，旨在持续搭建新能源领域交流合作平台，围绕发展前景、机遇挑战、技术前言、行业热点等议题共同研讨、集思广益，加快推动新能源产业转型升级，助力早日实现碳达峰、碳中和目标。

近年来，盐城积极践行“四个革命，一个合作”能源安全新战略和贯彻落实“2030碳达峰，2060碳中和”的双碳目标，致力于打造引领全球新能源产业发展的风向标和要素资源对接的新高地，一座国际绿色能源之城正在快速崛起。

国家电网有限公司调度控制中心教授级高级工程师在储能主题论坛上发表视频主旨演讲。以下为发言实录：

裴哲义：各位领导、各位专家，各位来宾，大家好。首先感谢主办方的邀请，有四个方面的内容跟大家分享，一是能源转型背景，二是新能源变化和电化学并网的基本情况，三是挑战和机遇，四是建议。

能源转型背景第一是世界发展趋势，绿色、低碳发展是一场国际比赛，其中能源革命是关键，大力发展清洁能源已在世界范围内形成共识。全球多个国家和组织都发布了面向中长期的清洁能源发展规划，我国也制定了规划是2030年和2060年的碳达峰碳中和规划。

第二是能源安全方面，发展新能源是保障我国能源安全的必然选择。随着能源需求稳步增长和“三高问题”影响突出，我国能源电力发展面临保障持续稳定供应和加快清洁低碳转型的双重挑战。大力发展新能源，是破解能源安全难题的关键之一。

三是应对气球变化，发展新能源是实现减排目标、应对气候变化的重要途径。二氧化碳排放不断增加，气候变暖加速，影响了人类的生存和发展，是当今国际社会共同面临的重大挑战。今年有一个消息，在北极出现了48度的高温，动物面临灭绝。

四是生态发展要求，发展新能源是落实新发展理念、推动生态文明建设必然要求。

新能源并网基本情况。新能源仍然快速增长态势。截至去年底我国新能源并网装机是5.3亿，占全国发电装机比重达到了24%，较2015年提高了13%，我国也是目前世界上新能源装机最大的国家。电量来看，我国新能源发电量去年是7275亿千瓦时，是2015年的3.2倍，占总发电量比例9.5%。国家电网经营区新能源是10.2%。

新能源进入发展新阶段，随着新能源的快速发展，新能源装机已经成为我国第二大电源，在一些地区已经成为第一大电源，比如冀北、甘肃、青海，在世界上也是一个比较高的，对电网的安全稳定的影响日益突出，这个新能源发展阶段简单说一下，我们过去弃风弃光比较严重，经过几年的努力，现在的新能源利用率都在95表以上，这在世界上也是比较先进的指标，但是对于电网安全稳定的影响日益突出，如果说过去是经济的制约，后面将是安全限制。

储能应用基本情况。目前在建及在运储能电站总功率383万千瓦、总容量910万千万时，其中电网侧储能电站120万千瓦电源侧是228万，用户侧35万。电化学储能在各个环节应用情况，电网侧江苏、河南、湖南，江苏也是第一个在电网侧当时是世界上最大的储能电站。青海、新疆主要是在新能源建储能电站，山西、广东、河北主要是火电，沿海经济发展地区是用户侧建立电力系统，还有一些岛屿各个环节也开始应用了。

电网的商业模式有用户侧，峰谷差套利，电源侧与火电和新能源电站一起参与辅助，与新能源电站增发电量。电网侧是租赁。

面临的挑战和机遇，第一新能源发展对电网运营的影响。首先新能源发展态势，2030年我国新能源装机规模12亿千瓦以上，构建以新能源为主的电力系统，下面是有关机构预设的2060年的装电情况。

第二新能源增加了电网调节难度。新能源高比例接入电力系统后，常规电源不仅要跟随负荷变化，还要平衡新能源出力波动。电网负荷变化规律性强，用电高峰、低谷明显。风电出力随机性、波动性强，预测难度大，大规模接入后极大的增加了电网平衡困难。这是2018年3月的图，最大的3000万千瓦，最小200多万千。日内最大波动超过1700万千瓦。主网来看中部比较低，需要对电网平衡提出比较大的挑战。

第三电网可靠性供应风险增大。随着大规模的新能源接入，常规电源发展趋缓，新能源逐渐成为主力电源，“大装机小电量”、“极热无风”等特征突出，与电网连续运行、实时平衡的要求不匹配，对保障电力稳定供应提出了新的课题。在2020年末，寒潮期间湖南超八成风电机组因冰冻无法发电，这是一天负荷曲线，这是风电、光伏跟负荷曲线是完全不匹配的，发电最大不到10%。

第四降低了系统的抗干扰能力，由于风电光伏的接入都是弱换量的一个系统，替代了常规机组，减少了系统的抗量，这是一个仿真图，6800万负荷的情况下，350万的通路，抗干扰能力下降。

储能发展机遇，新型储能步入快速发展轨道，国家能源局在《加快推动新型储能发展的指导意见》提出了新型储能跨越式发展目标和保障措施，在《2021能源工作指导意见》提出要推动新型储能产业化、规模化示范。

电化学储能具有发展潜力，锂离子电池为代表的电化学储能建设周期短、调节能力强，发展空间广阔，代表了未来的发展的方向。

建议，第一落实新版《电力系统安全稳定导则》要求，新能源场站以及分布式电源的电压和频率耐受能力原则上与同步发电机组的电压和频率耐受能力一致。确保各类电源性能满足电力系统稳定运行的要求。

二是加快新能源相关标准的制修订，加快《风电场接入电力系统技术规定》。

三是进一步提升新能源装备制造水平，装备企业要按照标准要求超前准备，深化技术研究，不断提高新能源装备制造水平，提高新能源装备的涉网技术性能。加快建立实时场地，加强储能入网管理。

四是加快电化学储能并网标准制修订工作。严格落实《电化学储能系统接入电网技术规定》等技术标准。要认真总结已头晕电化学储能电站运行经验，加快制定电化学条度运行相关标准的制修订工作。

五是高度重视电化学储能安全问题。北京4月份一个电站着火，引起了业内极大的关注。电池安全不仅是自身的安全还有器材设备还有用户侧的安全，所以引起了高度的重视。包括了加快制定和完成电化学储能安全的相关标准。

六是深入研究并网运行管理有关问题。及时总结现有储能电站并网运行经验，包括电源侧、电网侧和用户侧储能系统，对问题进行研究，提出改进措施。

七是探索完善储能运行商业模式。这是大家最关心的一点，深入研究储能参与调峰、调频、备用等辅助服务市场的市场主体定位、价格形成机制和交易模式，通过建立市场机制，创新开展储能调峰辅助服务以及参与新能源消纳市场化交易，不断探索和完善储能商业模式，使电化学储能健康有序发展。

谢谢，我今天跟大家交流的内容就这些，不对之处请大家比较指正，谢谢。

（本文根据速记整理，未经本人审核）