中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導、智能化系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、技術標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月10日下午，中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司能源研究中心主任晏小彬受邀在儲能電站規(guī)劃與設計專場分享主題報告，報告題目為《高比重水電系統(tǒng)儲能配置方案研究》。以下為報告主要內(nèi)容：
晏小彬：各位領導、各位專家、各位同仁大家下午好，我是來自中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司的晏小彬。很榮幸受邀參加十四屆國際儲能大會做成果交流。我主要從事于西南電力規(guī)劃設計，我今天分享的題目是《高比重水電系統(tǒng)儲能配置方案研究》。
水電是我國電力供應的主力軍，特別是在水電豐富的西南地區(qū)，水電絕對是主力電源，截至2022年底水電裝機全國占比是16.1%，西南各省均高于全國水平，特別是四川、云南、西藏的水電裝機占比超過50%。以四川為例，四川的水電比重已經(jīng)達到了79%，是目前國內(nèi)水電比重最高的省份。
探討儲能配置方案必須與目前構建的新型電力系統(tǒng)相結合，2023年6月國家能源局發(fā)布了新型電力系統(tǒng)的發(fā)展藍皮書，明確了新型電力系統(tǒng)定義，必須具備安全高效，清潔低碳，柔性靈活，智慧融合四個重大特征，其中基本前提是安全高效，核心目標是清潔低碳，重要支撐是柔性靈活，技術保障是智慧融合，這四個要素構建了咱們新型電力系統(tǒng)的框架體系。
在西南區(qū)域，大型的水電、火電和堅強的智能電網(wǎng)是保障安全的主力軍；清潔低碳主要依靠豐富的水電、風電，光伏等多種清潔能源協(xié)同發(fā)展，以及電能替代推動的終端消費的低碳化轉型；柔性靈活主要是依靠調(diào)節(jié)型的水電、火電等靈活性電源，以及不同時間尺度和規(guī)模的儲能。在高比重水電系統(tǒng)中，支撐電力系統(tǒng)要面臨以下問題：
水電開發(fā)接近了尾聲，大規(guī)模新能源開發(fā)是必然趨勢。目前中國的河流、水電開發(fā)是以位置相對便利和水電項目開發(fā)相對價格較低作為目前重點開發(fā)的區(qū)域。未來水電開發(fā)的重心要轉向開發(fā)難度極大，而且開發(fā)代價較高的區(qū)域，這部分區(qū)域生態(tài)非常脆弱，開發(fā)難度也是增加的。大規(guī)模的新能源開發(fā)是保供必然趨勢，未來實現(xiàn)國家的雙碳戰(zhàn)略，保障電力供應，新能源將成為未來新增電量供應的主體。十五五末西南地區(qū)將逐步建成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，十六五四川新能源裝機將全面超過水電裝機。
一是系統(tǒng)調(diào)峰需求迅速增加。在十年、二十年前國內(nèi)很多專家對高比重水利系統(tǒng)調(diào)峰需求進行相關研究論證，特別是云南和四川，水電適當?shù)臈壦{(diào)峰就是非常經(jīng)濟的調(diào)峰手段，這個論點在當時是成立的。例如在十三五的時候，四川新能源裝機占比非常低，當時的水電容量是相對比較富裕的，在十三五四川采用調(diào)峰棄水來滿足系統(tǒng)的調(diào)峰需求。隨著新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，提高清潔能源的高效利用成為綠色低碳的重要手段。同時新能源規(guī)模的不斷地增加，對調(diào)峰深度的要求提出了更高的要求。以前的調(diào)峰只需要滿足負荷峰谷差，新能源大規(guī)模發(fā)展之后，調(diào)峰需求在滿足負荷峰谷差的同時還要為新能源提供必要的調(diào)峰。在此新形勢下系統(tǒng)調(diào)峰需求迅速增加。
二是源側調(diào)峰能力不足矛盾逐步凸顯。因缺乏大型龍頭水電站，西南地區(qū)具有季及以上調(diào)節(jié)性能的電站占比較低，源側調(diào)峰能力不足。水電受流域來水影響，整體呈現(xiàn)豐枯期差異大、不同年份來水差異大的特點。水電“靠天吃飯”特征明顯，極端天氣水電機組發(fā)電能力斷崖式下降，源側調(diào)峰能力不足凸顯。
三是負荷側電源“空心化”問題日益突出。以四川電網(wǎng)為例，成都電網(wǎng)位于四川電網(wǎng)中部，屬于典型受端網(wǎng)絡，主要電力依靠阿壩、甘孜、攀西、康定、雅安、瀑布溝等川西水電通道輸入，網(wǎng)內(nèi)僅有少量電源。省內(nèi)存在一個類似‘西電東送’的問題。隨著用電負荷峰谷差的持續(xù)拉大，高峰負荷時期對于電網(wǎng)運行將變得非常艱難。
高比重水電系統(tǒng)中儲能的功能定位。在構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)大背景下，隨著新能源跨越式的發(fā)展，高比重水電系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足和電力供需矛盾凸顯，儲能將在滿足源側新能源并網(wǎng)運行調(diào)峰需求，保障電力系統(tǒng)供需平衡，保障雙高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，優(yōu)化通道建設方面發(fā)揮重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾點：
第一，為源側新能源并網(wǎng)運行提供調(diào)節(jié)支撐。隨著新能源為主體的新型電力系統(tǒng)加快建設，系統(tǒng)新能源裝機占比逐步增高，對減少新能源間歇性、波動性對電網(wǎng)運行影響，源側配置儲能以支撐新能源友好并網(wǎng)及大捆送出。
第二，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定提供頂峰保障。雙碳目標下系統(tǒng)供需保障壓力日趨增加，對長時間尺度支撐能力的需求將逐步凸顯，利用不用儲能的調(diào)節(jié)特性組合可解決系統(tǒng)的頂峰保障需求，還可以承擔系統(tǒng)的負荷及事故備用，釋放源側發(fā)電潛力。
第三，為雙高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行提供堅強的支撐。雙高系統(tǒng)下安全穩(wěn)定運行的風險是日益突出的，儲能可以對系統(tǒng)進行調(diào)峰，調(diào)頻，調(diào)向，調(diào)壓，也可以緩解新能源高滲透率帶來的系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題，有效地提升安全穩(wěn)定運行水平。
第四，為了削峰填谷，減少電網(wǎng)的投資。在負荷側建設儲能可以把最大負荷降低，進而可以降低售端和變電，包括輸電線路的投資，從而優(yōu)化整個系統(tǒng)的投資結構。
以四川為例，開展高比重水電系統(tǒng)儲能配置方案。首先說一下技術路線，基于儲能的定位分析，針對高比重水電系統(tǒng)提出如下儲能配置方案。結合負荷預測，電源發(fā)展規(guī)劃，電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等邊界條件，開展供需形勢研究?；谛蝿菅芯?，結合省內(nèi)資源稟賦，我們要提出規(guī)劃設計水平的基礎電量保障方案，這里保障方案要基本實現(xiàn)電量基本平衡，剩下的交給儲能來解決。相應的電力電量保障方案必須切合全省的資源稟賦，電量可以開發(fā)新能源，新建火電，引入外來直流電源等。電力可以考慮在電量的基礎上，再考慮需求側響應。在基礎保障方案的基礎上，從系統(tǒng)保供，調(diào)峰需求，新能源消納等多方面論證最終的儲能需求規(guī)模，進行分區(qū)計算，開展儲能布局。
采用上述思路對四川2030年儲能配置方案進行了一個分析，十五五考慮引入2回直流外來電的基礎上，2030年四川豐枯期最大缺口是1580萬到1960萬千瓦，在此基礎上維持2025年新能源規(guī)模不變的情況下，2030年全年電量缺口738億。對上述的電力供需形勢，開展基礎電量保障方案計算，考慮最大負荷5%的需求側響應，需要新增新能源裝機3050萬千瓦，新增火電400萬千瓦。在上述方案下，我們基本上可以實現(xiàn)全省的電量基本平衡，電力缺口450萬千瓦。
針對基礎電量方案研究之后，我們分為送端和受端分別來研究儲能規(guī)模。結合川西的能源資源稟賦和外部條件，若規(guī)劃2030年阿壩新能源達到1050萬千瓦、甘孜新能源達到1000萬千瓦、攀西新能源資源達到1700萬千瓦，在沒有考慮送端新增儲能，即使阿壩、甘孜阿壩特高壓交流通道加強，送端新能源利用率約88%-89%。此時若在這時候送端配置860萬千瓦抽蓄，可以將上述地區(qū)新能源利用率提升至98%，這里面抽蓄在條件允許的情況下也可以用等量電化學儲備能夠替代。
受端負荷中心需求規(guī)模。根據(jù)受端負荷的電力缺口，2030年負荷中心的儲能需求450萬千瓦，這里的450萬千瓦同樣是可以是抽蓄也可以是電化學儲能。主要作用是負荷的調(diào)峰，減少日內(nèi)的凈峰谷差，提供旋轉備用，釋放常規(guī)電源的發(fā)電能力。
綜上為了支撐新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的建設，高比重水電系統(tǒng)未來仍有較大建設儲能的需求。
