中國儲能網(wǎng)訊:在全球能源轉(zhuǎn)型加速推進的背景下,以風電、光伏為代表的新能源裝機規(guī)??焖僭鲩L,數(shù)據(jù)顯示,2024年,全球風光發(fā)電裝機分別達到11億、18億千瓦,占全球總裝機的31%,其中,截至2024年底,中國風光裝機達到14.1億千瓦,占全國總裝機的42%。
然而,新能源發(fā)電的間歇性、波動性和隨機性,給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)。
構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)作為解決高比例新能源接入難題的核心技術(shù),其地方標準的“破題”意義重大,不僅關(guān)乎行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展,更是推動能源革命的關(guān)鍵一步。
構(gòu)網(wǎng)型儲能持續(xù)“爆發(fā)”
自2023年國家能源集團在一次招標項目中首次明確提出要求采用構(gòu)網(wǎng)型儲能設備以及西藏在全國首體強制加裝構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)后,構(gòu)網(wǎng)型儲能便是中國儲能市場中一股強勢崛起的力量。
2024年,無論是招標體量,項目應用、技術(shù)進展還是產(chǎn)業(yè)鏈布局,構(gòu)網(wǎng)型儲能都展現(xiàn)出全面“爆發(fā)”之勢。
據(jù)CESA儲能應用分會產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計,2024年中,包括系統(tǒng)、EPC、施工、設計等(不含PCS)在內(nèi)的涉及構(gòu)網(wǎng)型儲能招標項目容量達13.56GWh,其中,1-11月,全國構(gòu)網(wǎng)型儲能項目采招落地規(guī)模為2.48GW/8.67GWh(不含集采)。
從地域分布看,新疆構(gòu)網(wǎng)型儲能項目定標規(guī)模為1.31GW/4.925GWh,容量規(guī)模占比56.79%,超過全國的一半,西藏、青海等緊隨其后。
從單個招標項目容量規(guī)???,GWh構(gòu)網(wǎng)型招標需求是2024年中一個明顯趨勢。
尤其是2024年12月16日,中廣核新能源2025年度儲能系統(tǒng)框架采購項目開標,本次采購總規(guī)模為10.5GWh,分為2個包件,其中,包1為1-3標段是構(gòu)網(wǎng)型,共4.5GWh。
這是迄今為止,構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)最大規(guī)模的一次招標。
此外,構(gòu)網(wǎng)儲能應用在2024年中加速落地。
據(jù)數(shù)字儲能網(wǎng)不完全統(tǒng)計,2024年中,核準、開工、并網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)型儲能項目超11GWh,其中并網(wǎng)規(guī)模至少超過8GWh,一個明顯的趨勢是,投運的200MWh級的構(gòu)網(wǎng)型儲能電站逐漸增多,其中多個項目刷新全國、全球最大項目記錄。
其中,2024年11月,全球海拔最高、裝機容量最大的高原型獨立構(gòu)網(wǎng)型儲能項目——西藏開投色尼區(qū)達嘎普獨立構(gòu)網(wǎng)型儲能電站并網(wǎng)送電,該項目是西藏自治區(qū)2024年重點保供項目,地處那曲市色尼區(qū),海拔4600余米,總投資4.52億元(人民幣,下同),總裝機容量達100MW/400MWh。
隨著構(gòu)網(wǎng)型需求逐漸增多,儲能系統(tǒng)構(gòu)網(wǎng)設備也在快速迭代,包括南瑞繼保、易事特、新風光、智光儲能、華為數(shù)字能源、奇點能源等10多家企業(yè)推出了構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)、pcs等新品。
進入,2025年,構(gòu)網(wǎng)型儲能仍是儲能領(lǐng)域最火的賽道。
政策方面,2月,國家能源局印發(fā)《2025年能源工作指導意見》明確要求,推進構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、系統(tǒng)友好型新能源電站和智能微電網(wǎng)、算電協(xié)同等新技術(shù)新模式試點。
4月,15個儲能項目擬被列入國家發(fā)改委綠色低碳先進技術(shù)示范項目清單,其中包括新華(阿克蘇)能源投資有限公司投建的新疆500 兆瓦/2000兆瓦時構(gòu)網(wǎng)型混合儲能示范項目在內(nèi)的3個構(gòu)網(wǎng)型儲能項目。
招投標市場,GWh需求頻頻釋放,包括,2月,安徽省能源集團有限公司西北分公司發(fā)布三個獨立儲能電站招標計劃,合計儲能規(guī)模500MW/2000MWh;3月,包含構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)需求的新疆華電6GWh儲能系統(tǒng)開標,吸引57家了企業(yè)參與投標。
項目方面,混合構(gòu)網(wǎng)型儲能項目增多。包括3月寧東光伏基地“‘鋰電+超級電容’混合式儲能關(guān)鍵技術(shù)研究與示范工程”項目投運,是國內(nèi)首個混合構(gòu)網(wǎng)儲能的成功示范,驗證了不同儲能本體混合構(gòu)網(wǎng)的可行性。
5月,國家新型儲能試點示范工程——南方電網(wǎng)寶池儲能站在云南文山州投產(chǎn)運行。這是國內(nèi)首座大型鋰鈉混合儲能站,實現(xiàn)多種新型構(gòu)網(wǎng)儲能技術(shù)的“一站運用”,進一步促進我國新型儲能技術(shù)多元化發(fā)展。
該項目同時創(chuàng)下了研制應用“全球首套構(gòu)網(wǎng)型鈉離子儲能系統(tǒng)”“全球最大單機高壓直掛式構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)”等多項世界第一。
技術(shù)層面,4月,全球最大容量高壓直掛構(gòu)網(wǎng)型儲能人工短路試驗在青海海西寶庫儲能電站完成。這是我國首次針對該技術(shù)的專項試驗,標志著我國在新型儲能技術(shù)應用領(lǐng)域邁入國際前列。
盡管發(fā)展快速,但構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)面臨諸多困境,比如不同企業(yè)技術(shù)方案差異大,設備兼容性差;缺乏統(tǒng)一的性能評價和測試方法,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊;電網(wǎng)調(diào)度缺乏明確的技術(shù)規(guī)范,難以實現(xiàn)高效協(xié)同。這些問題嚴重制約了構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的推廣應用,制定統(tǒng)一的技術(shù)標準迫在眉睫。
2023年底,中國電工技術(shù)學會發(fā)布《構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范》和《構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)并網(wǎng)測試規(guī)范》兩項團體標準,首次對構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)要求、測試方法等作出系統(tǒng)性規(guī)定。標準明確了構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)在功率控制、電網(wǎng)適應性、保護功能等方面的技術(shù)指標,以及涵蓋穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)性能的完整測試體系,填補了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的標準空白。
與此同時,儲能變流器新國標GB/T 34120 - 2023和GB/T34133 - 2023的發(fā)布,進一步細化了構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在儲能變流器中的應用要求,包括無功響應、調(diào)節(jié)時間等關(guān)鍵性能指標,為產(chǎn)品研發(fā)和市場準入提供了明確依據(jù)。
首個系統(tǒng)性構(gòu)網(wǎng)型儲能地方標準來了
2025年,構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)標準或迎來地方省份“破題”。
近日,寧夏回族自治區(qū)市場監(jiān)管廳公開征求5項地方標準意見建議,包括《構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《構(gòu)網(wǎng)型儲能參數(shù)整定技術(shù)規(guī)范》《構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》涵蓋了構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入、電池參數(shù)整定等規(guī)范,是國內(nèi)首個系統(tǒng)性規(guī)范構(gòu)網(wǎng)型儲能的地方標準。
其中,《構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。適用于通過10(6)kV及以上電壓等級接入交流公網(wǎng)的新建、改建和擴建的構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng),其他接入方式的構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)可參照執(zhí)行。
《構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》規(guī)定了構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試條件、測試設備、測試項目、測試方法及測試報告等。適用于額定功率100kW及以上且儲能時間不低于15min的構(gòu)網(wǎng)型電化學
儲能系統(tǒng),其他功率等級和儲能時間的構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)可參照執(zhí)行。
構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)方案應滿足電化學儲能電站接入電網(wǎng)設計規(guī)范要求。具有參與電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等能力,具備有功功率響應及控制、慣量響應與一次調(diào)頻、阻尼控制、電壓調(diào)節(jié)及無功控制、黑啟動、并離網(wǎng)切換、構(gòu)網(wǎng)模式和跟網(wǎng)模式切換等功能。
設備技術(shù)要求主要包括構(gòu)網(wǎng)型儲能單元(儲能電池、構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器、升壓變)、無功補償設備等一次系統(tǒng)設備,調(diào)度自動化與通信系統(tǒng)、繼電保護與安全自動裝置等二次系統(tǒng)設備,以及相關(guān)輔助設備等。
其中,在額定電壓下,單個構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器交流側(cè)電流在110%額定電流下,應能長期持續(xù)運行;在120%額定電流下,持續(xù)運行時間應不少于2min。
寧夏此次針對構(gòu)網(wǎng)型儲能征求的3項標準規(guī)范,試圖在“接入—整定—運行—監(jiān)測—測試”全環(huán)節(jié)形成技術(shù)規(guī)范,確保各場景設備在弱電網(wǎng)條件下安全、高效、可控地運行,具備多維度的創(chuàng)新性和突破性。
其一、構(gòu)網(wǎng)型電化學儲能系統(tǒng)接入規(guī)范強調(diào)對電壓支撐、無功調(diào)節(jié)和短路電流注入能力的統(tǒng)一測試方法,確保儲能在并網(wǎng)時對電網(wǎng)安全性貢獻可量化。
其二、構(gòu)網(wǎng)型儲能參數(shù)整定規(guī)范細化了頻率響應、功率跟蹤和保護動作閾值的在線與離線整定流程,解決現(xiàn)場調(diào)試盲調(diào)問題,提升并網(wǎng)驗收效率。
其三、構(gòu)網(wǎng)型儲能接入測試規(guī)范補充首三項標準的測試細則,涵蓋多種并網(wǎng)故障場景模擬與應急切換測試,確保設備在實際運行中滿足“高可用、高安全”要求。
為何是寧夏?
寧夏自治區(qū)率先在構(gòu)網(wǎng)型儲能標準方面實現(xiàn)地方破題與其新能源發(fā)展特殊的環(huán)境相關(guān)。
寧夏煤炭保有量豐富,同時擁有得天獨厚的風光資源,是全國首個新能源綜合示范區(qū)。
截至2024年底,寧夏新能源裝機規(guī)模超4100萬千瓦,統(tǒng)調(diào)裝機比例57.89% ,新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)領(lǐng)跑全國。
另一方面,寧夏新能源資源十分豐富,擁有大規(guī)模風電、光伏基地,但輸電通道相對受限,尤其光伏占比高,“白天大發(fā)富余,晚上無光缺電”的特性導致新能源電力不穩(wěn)定,給電力供應和電網(wǎng)穩(wěn)定帶來難題。
“構(gòu)網(wǎng)型”儲能成為提升寧夏電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力、優(yōu)化消納路徑的核心力量。
2021年以來,寧夏出臺一系列政策構(gòu)建新型儲能產(chǎn)業(yè)政策體系,鼓勵新能源電站以自建、租用或購買等形式配置儲能,發(fā)揮儲能“一站多用”的共享作用。
鼓勵儲能作為獨立主體參與中長期交易、現(xiàn)貨和輔助服務等各類電力市場,不斷完善輔助服務市場機制和價格疏導機制。
如2021年寧夏發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快促進儲能健康有序發(fā)展的通知》,提出到2025年全區(qū)儲能設施容量不低于新能源裝機規(guī)模的10%、連續(xù)儲能時長2小時以上,且鼓勵新老項目“全覆蓋”。
2024年11月發(fā)布《關(guān)于促進儲能健康發(fā)展的通知》,提出提升容量租賃比例等內(nèi)容,為構(gòu)網(wǎng)型儲能發(fā)展營造了良好政策環(huán)境。
在政策和技術(shù)助推下,寧夏構(gòu)網(wǎng)型儲能初步形成“調(diào)峰+容量租賃”為主的盈利機制,在技術(shù)應用層面也不斷實現(xiàn)新的突破。
截至目前,寧夏累計并網(wǎng)新型儲能電站48座,裝機規(guī)模達501萬千瓦/1003萬千瓦時,位居全國第四,其中不乏先進的構(gòu)網(wǎng)型儲能電站項目。
2024年4月,位于寧夏寧東能源基地的國能曙光第一100MW/200MWh儲能電站并網(wǎng),這是當時寧夏單體規(guī)模、投資規(guī)模最大的儲能項目,也是國內(nèi)投運規(guī)模最大的構(gòu)網(wǎng)型儲能電站,同時也是構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)在沙戈荒漠基地的首次應用。
該項目規(guī)劃總?cè)萘扛哌_200兆瓦/400兆瓦時,與國能寧東200萬千瓦復合光伏基地項目配套建設,開拓了構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在提升特高壓直流送端新能源電力系統(tǒng)短路容量等全新應用場景。
未來,寧夏作為“西電東送”重要送端,2024 - 2025年國家第二、三批“沙戈荒”風電光伏大基地項目及“寧電入湘”工程配套新能源陸續(xù)并網(wǎng),新能源裝機持續(xù)增長,“風光結(jié)構(gòu)失衡”矛盾將更突出,對構(gòu)網(wǎng)型儲能需求也將持續(xù)攀升,其在促進新能源消納中的作用愈發(fā)關(guān)鍵。
標準的完善,將促使構(gòu)網(wǎng)型儲能提供電壓和頻率支撐,提升電網(wǎng)穩(wěn)定性和靈活性,滿足寧夏電網(wǎng)打造數(shù)智化堅強電網(wǎng)、提升源網(wǎng)荷儲互動能力的需求。
對行業(yè)發(fā)展將產(chǎn)生重要意義
寧夏率先“破題”對于構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)以及行業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生多個方面的重要意義。
填補行業(yè)標準空白,提供實踐參考。
長期以來,構(gòu)網(wǎng)型儲能領(lǐng)域存在測試方法缺失等問題,導致行業(yè)發(fā)展缺乏統(tǒng)一規(guī)范。寧夏此次將要出臺的地方標準,率先建立起一套涵蓋設備選型、功能驗證、運行維護的全鏈條標準體系,不僅讓寧夏本地的構(gòu)網(wǎng)型儲能項目建設和運營有了清晰依據(jù),也為后續(xù)國家標準的制定提供了寶貴的實踐參考,引領(lǐng)行業(yè)朝著規(guī)范化、標準化方向發(fā)展。
此外,寧夏作為全國西部新能源高質(zhì)量消納示范區(qū),五項標準的成熟與落地將成為其他區(qū)域借鑒的“本地化標準”。
提升電網(wǎng)韌性,保障新能源高效送出。
寧夏新能源裝機占比超54%,但輸電通道相對受限,電網(wǎng)穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)。系統(tǒng)性構(gòu)網(wǎng)型地方標準通過一系列強制要求,將有效提升電網(wǎng)韌性。
標準要求儲能單元集成動態(tài)無功補償裝置,響應時間不超過30毫秒,并具備1:1空投變壓器能力,大幅提升電壓調(diào)節(jié)速度。
標準將黑啟動功能納入強制性技術(shù)條款,規(guī)定構(gòu)網(wǎng)型儲能在電網(wǎng)崩潰后3分鐘內(nèi)自主構(gòu)建三相電壓,且儲能容量需滿足1.2倍負荷啟動功率及15分鐘持續(xù)供電需求 ,結(jié)合慣量響應、阻尼控制等技術(shù)創(chuàng)新,使儲能系統(tǒng)具備類似傳統(tǒng)火電機組的電網(wǎng)“穩(wěn)定器”作用。
這些措施將促使寧夏電網(wǎng)新能源送出能力提升,為寧夏“沙戈荒”大基地建設提供有力的技術(shù)支撐,保障新能源電力高效、穩(wěn)定地輸送到電網(wǎng)中,減少棄風棄光現(xiàn)象,提高新能源利用率。
推動產(chǎn)業(yè)升級,提升經(jīng)濟效益。
嚴苛的標準指標對儲能設備制造商提出了更高要求,將倒逼企業(yè)突破技術(shù)瓶頸。
如對儲能變流器過載能力、黑啟動功能等指標的要求,促使企業(yè)在電力電子器件耐流極限、控制算法等方面進行優(yōu)化創(chuàng)新,推動產(chǎn)業(yè)鏈向高附加值環(huán)節(jié)邁進。
從長遠來看,技術(shù)升級后的儲能系統(tǒng)性能更優(yōu),生命周期收益將顯著增加,增強了企業(yè)市場競爭力,吸引更多資本和技術(shù)投入,形成良性循環(huán),帶動整個儲能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
同時,規(guī)范化的并網(wǎng)與運行要求,也明確了第三方服務機構(gòu)(聚合商、運營商)與設備廠商的技術(shù)和責任邊界,促進產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新,完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
編后語:寧夏正在制定的構(gòu)網(wǎng)型儲能地方標準,是儲能技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。它在標準制定、電網(wǎng)運行、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多方面將發(fā)揮關(guān)鍵作用,為構(gòu)建“雙高”形態(tài)下安全穩(wěn)定的新型電力系統(tǒng)提供制度保障,也為其他地區(qū)在儲能標準制定和新能源消納方面提供了可借鑒的“寧夏模式”,對我國能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展產(chǎn)生重要意義。