中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：新疆是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)和“亞歐大陸橋”的必經(jīng)之地，能源資源十分豐富，特別是風(fēng)光新能源資源，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量巨大，發(fā)展前景廣闊。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，發(fā)展新能源成為新疆發(fā)展的重點(diǎn)。
新型儲(chǔ)能建設(shè)周期短、選址簡(jiǎn)單靈活、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，與新能源開(kāi)發(fā)消納的匹配性更好，優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，加快推進(jìn)先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用前景廣闊。
新疆電網(wǎng)儲(chǔ)能發(fā)展情況
（一）新疆電網(wǎng)概況
電源發(fā)展情況。截至2024年8月，新疆總裝機(jī)1.6億千瓦，其中火電7227萬(wàn)千瓦、水電1078萬(wàn)千瓦、風(fēng)電3847萬(wàn)千瓦、光伏4345萬(wàn)千瓦。新能源裝機(jī)8192萬(wàn)千瓦，居全國(guó)第四，西北第一。新能源裝機(jī)占總裝機(jī)比例達(dá)49.7%，成為第一大電源。新能源場(chǎng)站分布與其資源特點(diǎn)緊密相連，南部地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展太陽(yáng)能，北部地區(qū)利用豐富風(fēng)能資源，東部地區(qū)形成新能源聚集區(qū)，分布呈現(xiàn)“北風(fēng)、南光、東集中、全域新能源”特征。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)情況。新疆電網(wǎng)是覆蓋范圍最廣、供電范圍最大的省級(jí)電網(wǎng)，通過(guò)多年發(fā)展，現(xiàn)已形成“內(nèi)供四環(huán)網(wǎng)、外送四通道”主網(wǎng)架格局，建成世界電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的±1100千伏吉泉特高壓直流工程，實(shí)現(xiàn)750千伏骨干網(wǎng)架覆蓋全疆各地州，220千伏及以下電網(wǎng)形成了覆蓋范圍最廣、供電范圍最大的省級(jí)電網(wǎng)，全部工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)110千伏及以上供電。電網(wǎng)規(guī)模位居西北第一，電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力顯著增強(qiáng)。
負(fù)荷情況。2023年新疆電網(wǎng)最大負(fù)荷4755萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)713萬(wàn)千瓦（17.6%）。2023年新疆電網(wǎng)調(diào)度口徑用電量3268億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)297億千瓦時(shí)（10.0%）。2024年1—8月，新疆電網(wǎng)最大負(fù)荷4641萬(wàn)千瓦，較去年同期增加666萬(wàn)千瓦，增幅16.8%。預(yù)計(jì)2024年全年最大負(fù)荷將達(dá)5080萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)325萬(wàn)千瓦（6.8%）。
外送情況。目前新疆電網(wǎng)已經(jīng)形成外送四通道的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，分別是750千伏交流雙回通道（750千伏哈敦、750千伏煙沙）和直流雙通道（±800千伏天中直流、±1100千伏吉泉直流）。疆電外送能力達(dá)2500萬(wàn)千瓦，外送最大功率達(dá)2040萬(wàn)千瓦。
（二）儲(chǔ)能發(fā)展情況
儲(chǔ)能并網(wǎng)情況。磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電站是主流。截至2024年8月，新疆新型儲(chǔ)能裝機(jī)646.05萬(wàn)千瓦，其中磷酸鐵鋰儲(chǔ)能638.25萬(wàn)千瓦/2106.95萬(wàn)千瓦時(shí)，占比98.79%，全釩液流儲(chǔ)能7.8萬(wàn)千瓦/30.9萬(wàn)千瓦時(shí)，占比1.21%。同時(shí)，呈現(xiàn)飛輪、壓縮空氣、超級(jí)電容多元化發(fā)展趨勢(shì)。配建儲(chǔ)能占主導(dǎo)。電化學(xué)儲(chǔ)能電站裝機(jī)646.05萬(wàn)千瓦時(shí)/2137.85萬(wàn)千瓦時(shí)，其中獨(dú)立儲(chǔ)能9萬(wàn)千瓦/18萬(wàn)千瓦時(shí)，占比1.39%，配建儲(chǔ)能637.05萬(wàn)千瓦/2119.85萬(wàn)千瓦時(shí)，占比98.61%。南疆地區(qū)新型儲(chǔ)能裝機(jī)322.75萬(wàn)千瓦/1023.2萬(wàn)千瓦時(shí)，占新疆新型儲(chǔ)能總裝機(jī)54.48%，其中喀什地區(qū)裝機(jī)113.8萬(wàn)千瓦/407.6萬(wàn)千瓦時(shí)，占20.6%。
儲(chǔ)能參與市場(chǎng)模式。按照配建儲(chǔ)能、第一批試點(diǎn)、獨(dú)立儲(chǔ)能三種類(lèi)型參與不同交易市場(chǎng)，配建儲(chǔ)能與配套新能源作為統(tǒng)一整體參與中長(zhǎng)期交易通過(guò)分時(shí)電價(jià)獲益，第一批試點(diǎn)可選擇參與調(diào)峰輔助服務(wù)或與新能源共同參與中長(zhǎng)期交易，獨(dú)立儲(chǔ)能可選擇參與中長(zhǎng)期交易、調(diào)峰輔助服務(wù)、容量補(bǔ)貼、容量租賃等市場(chǎng)。（見(jiàn)表1）
表1
儲(chǔ)能運(yùn)行情況。2024年1—8月，新疆新型儲(chǔ)能充電電量27億千瓦時(shí)，放電電量23.2億千瓦時(shí)，轉(zhuǎn)換效率85.9%。1—8月儲(chǔ)能等效利用小時(shí)數(shù)1158小時(shí)，是2023年全年等效利用小時(shí)數(shù)的2.27倍（509.3小時(shí)），是2023年同期的4.81倍（241小時(shí)）。其中，獨(dú)立儲(chǔ)能充電電量0.88億千瓦時(shí)，放電電量0.78億千瓦時(shí)，轉(zhuǎn)換效率88.8%，等效利用小時(shí)數(shù)1846小時(shí)，高于新疆新型儲(chǔ)能平均水平688小時(shí)，利用水平位居全國(guó)前列。
伴隨著新疆新能源大規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，新能源配儲(chǔ)和獨(dú)立新型儲(chǔ)能的裝機(jī)容量快速增加，預(yù)計(jì)2024年底新疆新型儲(chǔ)能并網(wǎng)規(guī)模將近1000萬(wàn)千瓦。同時(shí)，隨著空氣壓縮儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等的應(yīng)用，新疆電網(wǎng)儲(chǔ)能呈現(xiàn)多元多場(chǎng)景發(fā)展態(tài)勢(shì)。
新疆電網(wǎng)規(guī)?；瘍?chǔ)能應(yīng)用探索實(shí)踐
（一）新疆電網(wǎng)運(yùn)行面臨的挑戰(zhàn)
1.電力平衡難度持續(xù)增加。
一是新能源發(fā)電“極熱無(wú)風(fēng)、極冷無(wú)風(fēng)、極寒少光、晚峰無(wú)光”特點(diǎn)突出，整體出力呈“春秋大、冬夏小”的特點(diǎn)，與新疆電網(wǎng)負(fù)荷“雙峰”（夏、冬尖峰負(fù)荷高峰）特性正相反，造成能源供給側(cè)與消費(fèi)側(cè)在季節(jié)性等時(shí)間尺度上出現(xiàn)“錯(cuò)配”，給電力供應(yīng)保障帶來(lái)挑戰(zhàn)。
二是電網(wǎng)運(yùn)行特性發(fā)生深刻變化，電網(wǎng)傳統(tǒng)意義上的“峰”“谷”時(shí)段已發(fā)生改變，尤其是午谷光伏大發(fā)時(shí)段，系統(tǒng)對(duì)常規(guī)能源的凈負(fù)荷需求越來(lái)越低，造成電網(wǎng)凈負(fù)荷曲線呈現(xiàn)出明顯的“鴨型”特征，午谷新能源棄電與早晚峰缺電問(wèn)題反復(fù)交織出現(xiàn)。（見(jiàn)圖1、圖2）
2.新能源并網(wǎng)消納難度大。
新能源風(fēng)光配比不協(xié)調(diào)。光伏、風(fēng)電裝機(jī)比例由2020年1:2增加至2024年1:0.98，光伏同時(shí)率高，省間省內(nèi)互濟(jì)能力弱，午間新能源消納困難。
用電量增長(zhǎng)與發(fā)電量增長(zhǎng)不匹配。預(yù)計(jì)2024年全網(wǎng)新能源發(fā)電量同比增長(zhǎng)33%，外送電量同比持平，用電量增速遠(yuǎn)低于新能源發(fā)電量增速。2024年1—8月清潔能源發(fā)電量增量占總電源發(fā)電量增量的98.7%（新能源發(fā)電量89%，水電9.6%），新增消納空間基本用于清潔能源消納。
（二）儲(chǔ)能應(yīng)用探索實(shí)踐
儲(chǔ)能全過(guò)程精細(xì)化調(diào)控是保障電網(wǎng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。新疆電網(wǎng)新型儲(chǔ)能迎來(lái)了快速增長(zhǎng)，調(diào)度運(yùn)行發(fā)生轉(zhuǎn)變，新型儲(chǔ)能集中統(tǒng)一控制無(wú)法兼顧多方因素，難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)用。實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能對(duì)促進(jìn)新能源消納、助力電力保供、支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定等七大作用，需推進(jìn)政策、機(jī)制、技術(shù)聯(lián)動(dòng)“三位一體”。（見(jiàn)圖3、圖4）
1.支撐電力保供。
從全網(wǎng)看，探索“儲(chǔ)能+”調(diào)度運(yùn)行模式，積極引導(dǎo)配建儲(chǔ)能與新能源作為統(tǒng)一整體、獨(dú)立儲(chǔ)能參與中長(zhǎng)期交易，通過(guò)分析全網(wǎng)供需形勢(shì)、新能源預(yù)測(cè)以及儲(chǔ)能充放電能力申報(bào)情況，科學(xué)確定儲(chǔ)能日前調(diào)度計(jì)劃，支撐電力保供。晚峰儲(chǔ)能最大放電電力358.5萬(wàn)千瓦（2024年7月30日），相當(dāng)于10臺(tái)35萬(wàn)千瓦火電機(jī)組。從局部看，優(yōu)化局部重點(diǎn)區(qū)域放電策略。結(jié)合局部斷面裕度、區(qū)域負(fù)荷及來(lái)水情況，優(yōu)化儲(chǔ)能放電策略，有效支撐南疆區(qū)域電力可靠供應(yīng)。
2.促進(jìn)新能源消納。
積極開(kāi)展“新能源+儲(chǔ)能”協(xié)同運(yùn)行新模式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電配儲(chǔ)“兩充兩放”，光伏配儲(chǔ)“一充一放”，獨(dú)立儲(chǔ)能“兩充兩放”調(diào)用模式，拓寬新能源消納空間，1—8月累計(jì)充電電量27億千瓦時(shí)，提升配建儲(chǔ)能所屬新能源場(chǎng)站利用率10個(gè)百分點(diǎn)，提升全網(wǎng)新能源利用率3.1個(gè)百分點(diǎn)。
從儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)看，2小時(shí)配建儲(chǔ)能提升所屬新能源利用率4.88個(gè)百分點(diǎn)，4小時(shí)儲(chǔ)能提升所屬新能源利用率16.89個(gè)百分點(diǎn)。從風(fēng)光配建看，風(fēng)電配儲(chǔ)提升所屬風(fēng)電場(chǎng)站利用率5.04個(gè)百分點(diǎn)，光伏配建儲(chǔ)能提升所屬光伏場(chǎng)站利用率12.96個(gè)百分點(diǎn)。（見(jiàn)圖5、圖6、圖7）
3.提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定水平。
在電網(wǎng)支撐能力方面，針對(duì)常規(guī)儲(chǔ)能的電壓支撐能力弱的問(wèn)題，在南疆地區(qū)示范應(yīng)用了構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，經(jīng)驗(yàn)證，可提供2—12秒慣性時(shí)間常數(shù)以及超自身容量3倍的短路容量，暫態(tài)過(guò)電壓抑制能力提升20%，具備黑啟動(dòng)功能，能主動(dòng)提供電壓支撐、慣量支撐。2024年6月19日22時(shí)50分，龍?jiān)磰W依塔克光伏儲(chǔ)能電站35千伏C相電壓波動(dòng)，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能感受到機(jī)端電壓下降，支撐系統(tǒng)電壓恢復(fù)。
在完善標(biāo)準(zhǔn)制度方面，牽頭并正式發(fā)布了T/CES243-2023《構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》、T/CES244-2023《構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》兩項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能電站運(yùn)行控制、調(diào)試驗(yàn)收等3項(xiàng)規(guī)范已立項(xiàng)。
4.提供應(yīng)急備用。
發(fā)揮儲(chǔ)能應(yīng)急保障能力。2月21日，和田地區(qū)發(fā)生雨雪冰凍災(zāi)害，儲(chǔ)能“移能頂峰”發(fā)揮作用，提供應(yīng)急保障能力，晚峰時(shí)段最大頂峰電力40萬(wàn)千瓦，有力支撐設(shè)備故障處理。
新型儲(chǔ)能在極端條件下保證穩(wěn)定、不間斷供電，提升烏魯木齊、昌吉等重要負(fù)荷中心的應(yīng)急保障能力。在短臨—靜穩(wěn)—沙塵—大風(fēng)等極端天氣下，深化“新能源功率預(yù)測(cè)+儲(chǔ)能調(diào)用”聯(lián)動(dòng)，特殊氣象下應(yīng)急儲(chǔ)能最大頂峰電力358.5萬(wàn)千瓦。（見(jiàn)圖8、圖9）
和田地區(qū)應(yīng)急最大頂峰電力40萬(wàn)千瓦
因此，儲(chǔ)能全過(guò)程精細(xì)化調(diào)控作為關(guān)鍵，需要統(tǒng)籌“安全、經(jīng)濟(jì)、低碳、高效”四個(gè)目標(biāo)，立足實(shí)用實(shí)效，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，推動(dòng)“儲(chǔ)能與新能源、計(jì)劃與市場(chǎng)、日前與日內(nèi)、日內(nèi)與實(shí)時(shí)”四個(gè)協(xié)同，“新能源與儲(chǔ)能協(xié)同發(fā)力”“儲(chǔ)—源”“儲(chǔ)—網(wǎng)”友好互動(dòng)，建設(shè)新疆電網(wǎng)儲(chǔ)能全過(guò)程精益一體化調(diào)控平臺(tái)，推動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)度全過(guò)程的“精益化流程規(guī)范、精益化并網(wǎng)調(diào)試、精益化日前調(diào)度、精益化實(shí)時(shí)調(diào)度、精益化全景全息監(jiān)視、精益化運(yùn)行評(píng)估、精益化安全管理”7個(gè)精益調(diào)控。
下一步探索實(shí)踐方向
（一）進(jìn)一步探索儲(chǔ)能站群協(xié)同控制策略
針對(duì)規(guī)模化儲(chǔ)能不能同時(shí)充放電問(wèn)題，深化研究站群與傳統(tǒng)水火電間多時(shí)間尺度的廣域協(xié)同控制策略，研究?jī)?chǔ)能站群與儲(chǔ)能站群廣域協(xié)同控制策略，深入開(kāi)展分區(qū)域、分時(shí)段、分場(chǎng)景調(diào)度控制策略，構(gòu)建多元平衡支撐體系。
針對(duì)提高特殊電力用戶的供電可靠性需求，配置新型儲(chǔ)能電站應(yīng)用模式，研究用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展模式。圍繞大數(shù)據(jù)、5G基站、公路服務(wù)區(qū)等應(yīng)用場(chǎng)景，聚合不間斷電源、電動(dòng)汽車(chē)、用戶側(cè)儲(chǔ)能等分散式儲(chǔ)能設(shè)施，探索智慧能源、虛擬電廠等儲(chǔ)能融合發(fā)展新模式。
（二）進(jìn)一步探索主動(dòng)友好支撐型儲(chǔ)能運(yùn)行模式
針對(duì)新能源快速發(fā)展帶來(lái)的電網(wǎng)穩(wěn)定水平降低、動(dòng)態(tài)支撐能力不足的問(wèn)題，在前期構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能及“構(gòu)網(wǎng)型+”裝備研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)需求，進(jìn)一步提升構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能在不同地區(qū)、區(qū)域的優(yōu)化配比，南疆地區(qū)不低于50%。
針對(duì)不同場(chǎng)景下集群化構(gòu)網(wǎng)型裝備支撐能力驗(yàn)證問(wèn)題，開(kāi)展高壓直掛技術(shù)和仿真+實(shí)證驗(yàn)證精準(zhǔn)化建模，持續(xù)開(kāi)展構(gòu)網(wǎng)型+（儲(chǔ)能、風(fēng)電、光伏、SVG）技術(shù)裝備工程示范驗(yàn)證，推動(dòng)能源電力裝備升級(jí)迭代。
（三）進(jìn)一步探索多元混合儲(chǔ)能運(yùn)行模式
針對(duì)不同時(shí)間尺度、不同地區(qū)對(duì)儲(chǔ)能提供的作用的要求不同，開(kāi)展地區(qū)多元混合儲(chǔ)能最優(yōu)配比方案及協(xié)同控制策略研究應(yīng)用試點(diǎn)，積極推動(dòng)合作單位“100兆瓦/400兆瓦時(shí)壓縮空氣示范項(xiàng)目”等3項(xiàng)新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目落地示范，開(kāi)展液流電池、熔鹽儲(chǔ)熱等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用前景和商業(yè)模式研究，推動(dòng)飛輪、壓縮空氣等多元儲(chǔ)能示范應(yīng)用，構(gòu)建安全高效利用的多元混合儲(chǔ)能模式，服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
（四）進(jìn)一步完善市場(chǎng)交易機(jī)制
針對(duì)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)交易機(jī)制不完善，健全優(yōu)化適應(yīng)新型儲(chǔ)能靈活參與的中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，加強(qiáng)各類(lèi)市場(chǎng)銜接機(jī)制，推動(dòng)獨(dú)立（共享）儲(chǔ)能參與現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)，通過(guò)各類(lèi)市場(chǎng)充分反映新型儲(chǔ)能價(jià)值作用。
針對(duì)新型儲(chǔ)能盈利渠道有待拓寬，探索研究慣量、爬坡等輔助服務(wù)市場(chǎng)新品種，持續(xù)豐富新型儲(chǔ)能的市場(chǎng)商業(yè)模式，不斷拓寬新型儲(chǔ)能盈利渠道，激勵(lì)儲(chǔ)能電站在慣量提供、調(diào)頻、調(diào)壓等系統(tǒng)安全穩(wěn)定性方面發(fā)揮支撐作用。
（五）探索研究人工智能+大模型儲(chǔ)能應(yīng)用平臺(tái)
研究基于大模型多元儲(chǔ)能協(xié)同運(yùn)行的技術(shù)，開(kāi)展超級(jí)電容、壓縮空氣、飛輪和電化學(xué)儲(chǔ)能等多元儲(chǔ)能不同特性和不同應(yīng)用場(chǎng)景，搭建多元儲(chǔ)能系統(tǒng)模型，通過(guò)仿真研究，深入了解儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行特性和控制策略，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
研究基于大模型和人工智能的高效儲(chǔ)能系統(tǒng)控制技術(shù)研究，針對(duì)新能源大風(fēng)、短臨天氣、靜穩(wěn)、沙塵天氣等儲(chǔ)能充不上、放不掉等特殊問(wèn)題，結(jié)合新能源特殊氣象預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能精益化集中調(diào)控技術(shù)研究，運(yùn)用大模型技術(shù)開(kāi)展精益化評(píng)估儲(chǔ)能電站涉網(wǎng)性能、電站性能、電池性能評(píng)估研究，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性。
（六）持續(xù)完善儲(chǔ)能一體化綜合服務(wù)平臺(tái)
為推動(dòng)儲(chǔ)能電站專(zhuān)業(yè)化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化運(yùn)維，持續(xù)完善新疆儲(chǔ)能一體化綜合服務(wù)平臺(tái)，充分保障儲(chǔ)能用得安全。
在服務(wù)儲(chǔ)能電站精益運(yùn)維方面，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站全時(shí)段、全維度設(shè)備一體化智能運(yùn)維。在提升儲(chǔ)能電站安全水平方面，持續(xù)利用新疆儲(chǔ)能一體化綜合服務(wù)平臺(tái)，協(xié)助開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)隱患排查，提升運(yùn)營(yíng)效益。在支撐制定市場(chǎng)交易策略方面，結(jié)合市場(chǎng)政策和運(yùn)行數(shù)據(jù)利用人工智能AI技術(shù)，制定交易策略，支撐儲(chǔ)能電站高效參與市場(chǎng)交易。END
