中國儲能網訊：3月23日，由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十五屆儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES2025”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以以“綠色、數智、融合、創(chuàng)新”為主題，針對儲能產業(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、新產品以及解決方案的普及和規(guī)?；こ虘谩?/span>
在3月25日上午進行的構網型儲能系統(tǒng)及項目建設專場中，新疆新能源研究院有限責任公司電氣副主任工程師/儲能研究組組長張俊喜做了題為《構網型儲能技術研究》的主題報告演講。
張俊喜：大家好！我是來自新疆新能源研究院的張俊喜，很高興有機會跟大家在一起分享儲能知識。我今天匯報的題目是“構網型儲能技術研究”。新疆新能研是專門從事新能源行業(yè)咨詢、設計、總承包業(yè)務的一家新能源企業(yè)。今天結合新疆概況以及我們做的一些項目跟大家分享一下構網型儲能的知識。
我分享的內容分為以下三個章節(jié)：
一、新疆電網現狀。
二、構網型儲能技術。
三、設計分享。
新疆的一個網架圖，截至2024年新疆已經形成了內供五循環(huán)，外送四通道的主網架，新疆的主網架是750的，有31座750變電站，規(guī)模很大。我們五循環(huán)指的是疆內的750環(huán)網，外送四通道指的是兩個交流的750和西北聯(lián)網的通道，還有兩個向內地送電的直流通道，總的外送容量達到2500萬千瓦。
“十四五”期間要形成內供七循環(huán)，外送六通道的主網架，預計十五五末外送容量要達到4000萬以上，我們再來了解一下新疆的裝機情況，裝機現狀。新疆現在風電和光伏總的容量已經超過火電了，裝機容量已經是超過總容量的一半，大概是55%，前面專家也有提到過國外的電量的滲透率，德國已經超過了30%，全國咱們電量滲透率也就10%，新疆地區(qū)電量的滲透率也達到了30%以上了，所以產生了很多穩(wěn)定性的問題。
截至目前新疆的儲能現狀，這是2024年底的數據，裝機容量達到了817.5萬千瓦，2813.2萬千瓦時，也是全國第一。
再看新疆儲能的發(fā)展歷程，2019年之前新疆的新能源一直處于限電狀態(tài)，比較過剩，2019年之前已經不批新能源項目了，直到2020、2021年才有新的新能源項目投產，這時候已經要求新能源開始配儲了，2023年的時候自治區(qū)發(fā)文，鼓勵你建儲能，但是你建儲能以后獎勵你建新能源，說白了就是新能源側配儲，這個容量達到254小時。2023年大家已經發(fā)現，新能源側配儲儲能利用率沒有那么高，有點浪費，2023年自治區(qū)發(fā)文，鼓勵建設獨立儲能，而且配比也減少了，同時獨立儲能可以采取租賃模式，我新能源側配儲可以不去自己建儲能，我可以租你的儲能，一個是提高儲能的收益，另外一個是可以降低建設方的建設儲能的事，也就是省事。
現在136號文出來以后，我們可以看到租賃模式市場會慢慢變小。截至2024年自治區(qū)上報獨立儲能項目清單，項目越來越多了，已經達到了7.35GW，同時新疆也批了很多抽水蓄能項目，以前新疆是沒有抽水蓄能的，阜康120萬是新疆首個抽水蓄能項目，2023年底有機組并網的。隨著新能源和儲能的比例增加，新疆的電網也從傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，向新型電力系統(tǒng)過渡，特征是雙高和雙隨機。
我下面結合新疆的情況看一下構網型儲能技術，今天專家也都講了很多內容，也有相似的地方，我們深入淺出地了解一下。首先隨著新能源比例的增大，會導致一些問題，怎么導致的呢？我比例如光伏同時并網的時候，比如說中午同時大容量并網會導致電壓問題，同時我的新能源隨機發(fā)電，會導致比例問題，而且大量的電力電子元件會導致寬頻振蕩和轉動過量不足的問題，所以對我們電力電子產品就有了更高的要求，于是就有了構網型電力設備。
這個大家可能都已經了解了，構網型儲能是運行在電壓源模式下。運行在電壓源模式下有什么功能呢？我們來了解一下，一個是構建電網，一個是提供無功電壓支撐。我們現在都知道新疆出的文三倍十秒過載，怎么來的呢？首先我們同步電機在短時內能夠發(fā)出2-3倍無功，人民為電壓提供支撐，這是來源。我們要求構網型儲能也能夠提供一個像同步電機一樣提供三倍無功電壓支撐。因為我的儲能是建立在電壓源的模式下，所以我是有一個給定電壓的，我的端電壓是一樣的，當大電網有一個高電壓或者低電壓的情況下，我是可以提供一個穩(wěn)定的。轉動慣量，我們傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)都是帶轉子的，而轉子其實就點像陀螺，旋轉的時候你推它一下，他繼續(xù)晃一下又開始穩(wěn)定地運行了。我們這個儲能是怎么提供轉動慣量的呢？其實就是一個能量的吸收和釋放，當我有一個正向干擾的時候，我的儲能就把這個干擾可以吸收掉，當我有一個負向干擾的時候，又產生一個產生能量，把負的抵消，于是進行慣量輸出。
抑制寬頻振蕩和諧波治理。首先我們構網變流器阻尼是一個可控參數，是可以調節(jié)的，所以就能夠進行寬頻振蕩抑制，就像拉抽屜一樣，如果抽屜不帶阻尼拉起來很快，帶阻尼拉起來很費勁，構網型儲能跟這個一樣道理，來抑制電網的寬頻振蕩?，F在新疆電網滲透率非常高，寬頻振蕩問題還是非常嚴重的，我們要求很多設備，包括PMU必須具備寬頻振蕩的檢測，包括穩(wěn)控裝置，也就是磁同步。
諧波治理就是一樣的，我的構網型儲能可以檢測電網側的諧波，如果有諧波，我可以產生相反的波抵消。
提供短路容量和黑啟動，也是一個控制策略，當變流器檢測到有短路電流的時候，我們可以模擬發(fā)電機的行為，然后提供短路容量。黑啟動也是，這就是在我們區(qū)域電網內，我們儲能有很多模塊的，其實是集群控制，當我需要黑啟動的時候，我先建立端電壓和頻率，同時所有的儲能都建在同一個電壓和頻率，然后我負荷逐漸往上投，從而實現黑啟動的過程。
總結下來，有這些功能，大家也都比較了解了，我們再往下總結，可以想一下這個功能最終怎么實現的呢？我們最后總結三大要素，首先是一個大容量的可控電路，加上儲能單元，加上我的控制策略，最終實現了構網技術。原理來說你只要這三個元素變換都可以實現，你比如說飛輪也可以實現，電化學，釩液流都可以實現，因為他們都具備這幾個要素?？刂撇呗允潜容^重要的，就像我們說特斯拉為什么好，特斯拉好就好在電控。
我們總結一下，我們會發(fā)現構網型和跟網型兩大不同，我們硬件不同和軟件不同，硬件就是我的PCS容量要過載，我散熱保護設計都不相同。軟件就是各種控制策略，比如說垂直控制，包括虛擬同步電機，包括模擬振蕩器等等。
這是國家層面發(fā)的關于支持構網型儲能建設的文，大家可以了解一下。重點說一下新疆的文，我相信大家可能也都了解，各位專家也說到了，新疆其實走在比較前面的，2023年的時候新疆發(fā)了一個獨立儲能建設的方案通知，這里面就提到了鼓勵建設獨立儲能，還提到了租賃模式。最重要的是提到了這些地區(qū)的構網型儲能建設不低于20%，這20%是指區(qū)域的比例，而并不是針對某一個項目。
其中這個文件也一個附件4，里面提到了對構網型儲能的并網技術要求，里面就有我們知道的三流過早，我們之所以經常說這個，這騎士隊硬件有影響，其他都是策略問題。
最后進行一個設計上分享。電池的國標相信大家也不陌生，這是去年7月1日開始實施的，里面有更高的效率要求，還有檢測標準要求，其中有一個額定充放電功率，提到了全生命周期的要求，這就涉及是否超倍，我要在整個生命周期都可以進行額定的充放電，當然這個目前還是每個地區(qū)實施不太一樣。這是變流器的最新國標，也是去年7月1日頒布的，里面就有一次調頻還有慣量響應的要求，這也是新加進去的。
根據新疆的文件要求，我們自己制定了相應的構網型儲能的招標技術規(guī)范，這一塊是一些控制側列的要求，這些其實就是針對咱們硬件過載能力要求，包括PCS，包括變壓器。
我們說要求PCS具備一定的過載能力，其實目前來說都是通過超配來實現了，實現三倍的，我們PCS本身有一個過載能力，加上一定的超配，現在大概是兩倍的關系，就能實現過載。比如說5兆瓦，20兆瓦是一脫四的系統(tǒng)，如果采用構網型，PCS數量要翻一倍的。我們進行一個布置，一拖四的方案，這是跟網型的，我們采用構網型布置的時候，我們會發(fā)現PCS數量翻一倍，一個PCS和這個PCS實際容量是一樣的，都是5兆瓦，但是我這一臺是降容到2.5運行的。
通過上面布置方式，我們進行了一個對比，這是1Gwh對比，我們會發(fā)現構網型儲能面積增加了1.25倍，當然現在廠商有很多都推出了5兆瓦構網系統(tǒng)，也就是說實際里面配的PCS單元有10兆瓦，這個會更節(jié)約面積。
這是我們做的什么對比呢？新疆地區(qū)很多地方新能源側配儲還沒有建設，我改成構網型儲能，我要增加多少費用呢？當然這個還沒有建，沒有建情況下最后測算是5670萬元，這個設備費可能偏高，這是一個概算價格，現在構網型很多價格已經在5毛以內了，但是差價差不多的是5分錢，其中5000萬都是設備費用，還有六七百萬要增加一些防火墻和PCS增加了，增加了一些建設費用，最終增加了六七百萬元，但是收益打一個大問號，現在還沒有相關政策來支持構網型儲能電價。
下面分享兩個我們做的項目。這個項目是我們設計的，寧夏的智能微網項目，這個結構非常復雜了，里面有風電，光伏，釩液流，還有超級電容，這個系統(tǒng)是可以孤網運行的，為什么要說呢？這個2015年12月已經并網了，當時就已經有構網的策略在里面，這個上了一個微電網暫態(tài)控制系統(tǒng)，我孤網運行的時候，我的策略里面就會控制，比如說釩液流或者微燃機，什么電源在什么情況下以電壓源的形式來構建這個電網，這里面是有一套策略的。我們現在提到構網型技術，更多的是強調設備對大電網的支撐作用。
這個是一個共享儲能項目，這是采取獨立儲能，這個其實就是遠景設備，64套2.5兆的構網型儲能設備，這是怎么做的呢？里面配置2臺3.45兆瓦的PCS，也就是一個過載。新疆去年建了非常多的獨立儲能，構網型儲能項目非常好，好像只有幾個，這是其中一個，這個項目是新疆立興能源做的，他和我們新疆新能源都隸屬于新疆能源集團，新疆國資委。
我們預計今年新疆會有大量的構網型儲能并網，因為很多項目都已經完成了可行性報告的編制工作，當然這只是其中一部分，還有很多正在進行當中。里面有100%構網，還有50%的構網。
最后提兩點建議：第一，加快制定完善構網型儲能的制造設計測試和驗收標準，現在新疆有構網型儲能并網要求，全國大范圍還是沒有的。構網型儲能究竟對電網有多少支撐作用，其實還是有待檢測和討論的。我們呼吁盡快出臺相應的檢測和驗收標準。
第二，推動構網型儲能參與電力輔助服務市場機制。現在構網型儲能投資比較高，但是電價在新疆地區(qū)并沒有什么優(yōu)惠政策，還是跟網型一樣，我們呼吁盡快出臺一些積極主動的政策，讓我們建設方好實施，更高的投資會帶來更高的收益，盡量不要出現被動的政策，就是你不怎么不讓你怎么樣。
最后祝大家在綠色革命的道路上都能夠保持初心，保持熱誠。
