中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:"源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化不是簡單的技術(shù)疊加,而是電力系統(tǒng)運(yùn)行邏輯的根本性變革。"
在第十五屆儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)(“CIES2025”)上,北京寶光智中能源科技有限公司副總經(jīng)理王斌的發(fā)言擲地有聲。作為國內(nèi)最早從事火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻技術(shù)研發(fā)的專家之一,王斌及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的能源管理系統(tǒng)(EMS)已在國內(nèi)多個(gè)大型儲(chǔ)能項(xiàng)目中成功落地。他提出的"源網(wǎng)荷儲(chǔ)智能調(diào)控體系"不僅在內(nèi)蒙古300MW風(fēng)電基地得到驗(yàn)證,更在多個(gè)省級(jí)電網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化中展現(xiàn)出顯著價(jià)值。
新能源占比突破臨界點(diǎn),電力系統(tǒng)亟需重構(gòu)
王斌深耕電力系統(tǒng)調(diào)控領(lǐng)域十余年,主導(dǎo)參與了國內(nèi)首個(gè)百兆瓦級(jí)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范項(xiàng)目。在他看來,我國電力系統(tǒng)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)——2023年,全國風(fēng)光發(fā)電量占比已達(dá)12.4%,正式邁入新能源高滲透率階段。而按照"雙碳"目標(biāo),2030年新能源占比將突破30%,電力系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯將發(fā)生根本性變化。
"當(dāng)新能源占比超過10%,系統(tǒng)靈活性需求開始凸顯;超過30%,傳統(tǒng)‘源隨荷動(dòng)’的調(diào)節(jié)模式將難以為繼。"王斌援引德國的案例指出,該國風(fēng)光發(fā)電占比已達(dá)41%,其電網(wǎng)運(yùn)行已從"集中式大電網(wǎng)"向"電力平衡基團(tuán)"轉(zhuǎn)型。"未來,中國的電力系統(tǒng)可能同樣需要‘化整為零’,讓每一個(gè)區(qū)域、園區(qū)甚至用戶側(cè)聚合體自主完成電力平衡,而大電網(wǎng)則更多承擔(dān)‘骨干網(wǎng)’的角色。"
源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化:從政策驅(qū)動(dòng)到市場落地
王斌指出,當(dāng)前我國源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的發(fā)展仍以政策驅(qū)動(dòng)為主。國家發(fā)改委、能源局已發(fā)布多項(xiàng)文件,推動(dòng)"區(qū)域級(jí)、省級(jí)、市級(jí)、園區(qū)級(jí)"多層次試點(diǎn)。例如,內(nèi)蒙古要求新能源就地消納率超過90%,并配套儲(chǔ)能;河南則探索縣域級(jí)源網(wǎng)荷儲(chǔ)與增量配電網(wǎng)結(jié)合的模式。
然而,政策環(huán)境正在快速變化。隨著136號(hào)文取消強(qiáng)制配儲(chǔ)要求,單純依賴政策補(bǔ)貼的商業(yè)模式已不可持續(xù)。"未來的核心在于市場機(jī)制創(chuàng)新。"王斌強(qiáng)調(diào),"比如,在現(xiàn)貨市場尚未成熟的地區(qū),可以通過‘容量租賃+輔助服務(wù)’組合收益提升儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性;在配網(wǎng)側(cè),則需探索‘需量管理+峰谷套利’的多元化盈利路徑。"
技術(shù)突破:從"控源"到"源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同"
王斌認(rèn)為,源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的核心挑戰(zhàn)在于技術(shù)體系的升級(jí)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的調(diào)控對(duì)象主要是大型火電、水電等穩(wěn)定電源,而未來需要協(xié)調(diào)的則是海量分布式光伏、儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷等"碎片化"資源。"可控對(duì)象的數(shù)量將呈指數(shù)級(jí)增長,調(diào)控難度遠(yuǎn)超以往。"
為此,其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的智能調(diào)控系統(tǒng)具備三大關(guān)鍵能力:
1.毫秒級(jí)快速控制:適應(yīng)新能源波動(dòng)性,確保頻率、電壓穩(wěn)定;
2.TB級(jí)數(shù)據(jù)處理:實(shí)時(shí)分析風(fēng)光儲(chǔ)及負(fù)荷數(shù)據(jù),優(yōu)化調(diào)度策略;
3.多目標(biāo)優(yōu)化算法:在安全、經(jīng)濟(jì)、低碳等多個(gè)維度尋找最優(yōu)解。
商業(yè)模式創(chuàng)新:如何讓儲(chǔ)能"有利可圖"?
盡管技術(shù)逐步成熟,但儲(chǔ)能項(xiàng)目的盈利難題仍是行業(yè)痛點(diǎn)。王斌分享了其團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的"價(jià)值閉環(huán)模型":
1.電源側(cè):要求新能源發(fā)電與就地負(fù)荷配套,原則上不允許向電網(wǎng)反送電,僅允許從電網(wǎng)獲取必要支撐。這種模式需要構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化智能調(diào)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)與省調(diào)、地調(diào)的上下級(jí)協(xié)同,通過升壓站接口對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行集中調(diào)度和協(xié)調(diào)控制。系統(tǒng)功能架構(gòu)主要包含三個(gè)層次:基礎(chǔ)監(jiān)視控制、集中快速控制和分級(jí)優(yōu)化調(diào)度,重點(diǎn)解決風(fēng)光儲(chǔ)最優(yōu)消納與電網(wǎng)安全運(yùn)行的平衡問題。該系統(tǒng)功能可劃分為四大模塊:全景監(jiān)控模塊負(fù)責(zé)場站常規(guī)監(jiān)測和關(guān)鍵指標(biāo)分析;協(xié)同控制模塊實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的聯(lián)合調(diào)控;預(yù)測模塊應(yīng)對(duì)新能源波動(dòng)性挑戰(zhàn);運(yùn)維模塊則通過故障預(yù)警、狀態(tài)診斷等手段提升可靠性,減少停電時(shí)間。此外,系統(tǒng)還集成有功/無功控制、優(yōu)化調(diào)度等高級(jí)分析功能,形成完整的智能調(diào)控平臺(tái),為風(fēng)光儲(chǔ)一體化運(yùn)行提供全面支撐。
2.配網(wǎng)側(cè):主要面向園區(qū)、工廠、居民區(qū)及商業(yè)區(qū)等分布式場景,其特點(diǎn)是具有海量分散的負(fù)荷和被控對(duì)象,這與電源側(cè)集中式控制模式存在本質(zhì)差異。系統(tǒng)架構(gòu)基于公共通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,采用全新的控制策略來應(yīng)對(duì)分布式能源的復(fù)雜管理需求,重點(diǎn)解決智慧能源監(jiān)控、虛擬電廠協(xié)調(diào)控制、智能運(yùn)維及智能配電等核心問題。該解決方案與增量配網(wǎng)和虛擬電廠深度結(jié)合,其功能架構(gòu)同樣包含監(jiān)控、優(yōu)化控制和運(yùn)維等模塊,但針對(duì)配網(wǎng)特性進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)。通過分布式控制算法和邊緣計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)海量分布式資源的精準(zhǔn)管控,形成與電源側(cè)集中式管理相互補(bǔ)充的完整能源管理體系,為配網(wǎng)側(cè)的清潔能源高效利用提供技術(shù)支撐。
未來展望:柔性靈活與智慧融合
王斌最后強(qiáng)調(diào),構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要貫穿四個(gè)特征:安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合。其中,"柔性靈活"是應(yīng)對(duì)新能源波動(dòng)的關(guān)鍵,而"智慧融合"則依賴數(shù)字孿生、構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能、分布式智能等技術(shù)的突破。這一論斷,或許正是儲(chǔ)能行業(yè)下一步破局的關(guān)鍵所在。