电科院首席专家惠东：提升电力系统灵活性是破解新能源消纳的主要手段

9月27日，由国家电网有限公司发起成立的中国综合能源服务产业创新发展联盟、中电联售电与综合能源服务分会联合举办的中国综合能源服务产业高峰论坛暨云博会在北京钓鱼台国宾馆隆重召开。能见App将全程图文直播。

当天下午，在“储能与综合能源服务”分论坛上，中国电力科学研究院首席专家、全国电力储能标准化技术委员会主任委员惠东发表了题为《《电力储能应用场景及应用价值》》主旨演讲。

惠东长期从事大规模储能技术研究，先后担任国家重点研发计划课题负责人、国家973课题负责人。

以下是演讲实录：

我尽量十分钟范围内把问题说清楚。应用场景和应用价值，刚刚裴总讲一些，我这个题目围绕几个方面展开。

一般来说，储能是不是能成为电力系统的一个环节，过去划分是围绕发电、输电、配电、用户这几个流程性环节，事实上储能是从应用场景角度做。

从这个角度来看，我们经常说电源侧、电网侧和用户侧不同角色，包括美国的相关报告，会根据发电侧、电网侧、应用侧看物理功能或者商业功能的属性，比如它的一些应用模式方面的应用，比如在电源侧调峰、调频、电压支撑方面的问题。

事实上，储能是“服务员”，通过缓冲时间因子来实现发和输之间的平衡。从这个角度来看，储能如果从参数方面一般关心它的功率容量、续航时间容量等。

因为“服务员”不产生发电量，产生服务价值。从服务价值来看，也可以看到它的支撑服务、保障服务、电力辅助服务、套利交易服务。

正由于这样的应用，在过去很多年里做了很多示范工程，比如电源侧储能示范，风光储输示范工程。

我国在前一段时间重点开展提升新能源并网储能机组二次调频、储能调峰、分布式储能+微电网、储能电站共享等多样性储能示范工程。

欧美国家则是从市场和驱动角度推动储能建设，目前国际储能达到900万装机容量水平。

从应用角度回过头看，我们电力系统如果放开电网侧、电源侧、用户侧，全电力系统来看，首先看看几个需求：刚才讲我国下一步提高新能源比例，这是一方面；

第二重点讲讲用电结构需求，用一个表概括了：中国每年7万亿度电跑哪里？68.5%工业用电，16.4%是商业用电，14.6%是居民用电，日本这三个数都是30%多，构成相对平衡发展。

事实上，我们有很大的任务是用电结构转型，二十年内，中国对电力需求还是持续增长。看这个图，美国基本达到人均最高峰值，最上面橘色图美国总体电力需求从2012年以来没有发生变化，英国将近三十年没有变化，而我国还是需求增量。

考虑我国大力发展新能源，新能源的随机性、波动性和反调峰特性，给电力系统的电力电量平衡带来巨大压力，到2035年光伏和新能源装机分别达到13.5亿，那时候我国最高用电负荷13.5亿，新能源和负荷量一样，波动量就很大，5亿多日波动量，需要构建新的调控体系。

在未来数年，我国增长最大负荷速度高于用电负荷增长，峰谷差价成了趋势。新能源低灌特性不断增加，传统火电惯性不断降低，关键指标频率和调节不断下降，电网安全面临巨大的风险。高比例电力电子设备比的进一步提升，电力系统抗扰动能力也在逐步下降，光伏和新兴用电形式发展，对用户供电安全方面带来麻烦。

对于我国着力提升电力系统的灵活性是面对破解新能源消纳以及转型的主要手段，而当前电力系统灵活资源主要火电、气电、抽水蓄能、规模化，灵活性调节资源缺口大，调节资源的灵活性不足，火电机组灵活调节受阻，低负荷工况的设备运行安全、协调控制系统的稳定、脱硫等环保达标排放等方面的因素制约，灵活性调节调整的布局不平衡。

储能有这样的特征，调节速度快，非常准，易于实现调节指标，没有最小调节压力，布局灵活和配置特点便于模块化，转化效率高，所以储能将来定位模式电力灵活性资源。

只有一定的装机规模才能在电力系统发挥比较大的作用，达到装机规模有两种办法，一种构建大的集中储能电站，或是利用分布式储能调节。

首先，从应用场景各方面来看，作为支撑这种新能源能力上，国家也有电力系统安全导则，有利于提高新能源主动支撑能力，特别是一次调频比较大的支撑作用。

由于电力和等效负荷峰谷差增大，相当多的项目都围绕二次调频，还可以参与系统调峰。

我们现在也在不断探索从西北或者从用户侧角度做了大量应用案例，针对结合性调峰来看，配置多大规模、多大容量缓解电力系统调峰压力，应该说储能将来最大的用量本身来自于调峰体系构建。

作为灵活性调节资源，提高电力系统安全稳定性，比如特高压，如果获得一定的装机储能，可以减缓闭锁带来的冲击。它不是常见的事情，一旦发生，预警过程中可降低运行。

再一个延缓设备投资，面向大电网安全稳控，具有显著的经济效益，储能与三道防线结合，包括快速变压响应控制和黑启动方面实现快速恢复能力。

另外，受端电网频率支撑，提升电网调频能力，储能在受端电网实现多点布局参与电网调峰，减少尖峰负荷，取得显著经济效益。这是应用场景。

储能需要投入，投入需要市场体制的支持。现有市场体制下，欧美国家对煤电机组、气电机组，包括规模化响应进行充分挖掘，也考虑重新引入储能竞争形式。

欧美国家为什么非常重视储能地位？因为传统储能基本被挖掘完了，2017年7月份美国发布报告，把储能进行三类，在这样体系下想通过储能参与电力市场，重新构建业态。

欧美国家到现在储能是标配，发展思路是什么？第一种标配，索取电力灵活性资源，做这个事情要么购买灵活性服务、要么你自己配置中间减少索取。

我国下一步发展模式肯定有两种，第一大规模储能基于区块链聚合应用，目前已开展尝试，这样可以有效提高本地光伏受电率。根据本地的电源灵活性、电网的灵活性、用户灵活性和电力市场灵活性之间，你的索取程度多少决定本地资源怎么配置储能。

第二个通过分布式储能进行分布式储能+资源配合包括聚合调度方式，形成虚拟电场或者虚拟新型业态，这种模式可能是将来综合能源重要的技术应用场景。

“十四五”期间是储能发展期、窗口期，技术研究，全面提升储能本体技术、工程技术、运维技术等，同时储能技术成熟度，把握储能应用生态。

储能技术是推动世界能源清洁化、高效化，实现能源转型重要的核心技术，面向高渗透的新能源接入与消纳，构建高比例、泛在化、可共享、可广域协同的储能形态，并通过新能源加储能，变革传统电力系统的形态、结构和功能，要坚实有序发展，确实需要借助储能技术。

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