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為貫徹落實“四個革命，一個合作”能源戰略思想，推進西北區域能源行業供給側結構性改革,推動《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》實施，促進規模化儲能技術在西北電網的應用，西北能源監管局聯合清華大學共同開展了“規模化儲能在西北電網的應用分析與政策建議”課題研究。針對西北電力系統特點，課題全面分析了西北電網對儲能的需求，結合西北區域實際，提出了規模化儲能在西北電網應用的路徑及相關政策建議。

一、儲能發展現狀

（一）儲能技術概況

儲能技(ji)術主要可以分為儲電(dian)(dian)和儲熱、儲冷技(ji)術，其中儲電(dian)(dian)技(ji)術一般包(bao)括物理儲能（如抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、化學儲能（如鉛(qian)酸電(dian)(dian)池(chi)(chi)、液流電(dian)(dian)池(chi)(chi)、鈉(na)硫電(dian)(dian)池(chi)(chi)、鋰離子電(dian)(dian)池(chi)(chi)等）、電(dian)(dian)磁(ci)儲能（如超導電(dian)(dian)磁(ci)儲能、超級電(dian)(dian)容(rong)器儲能等）。

其(qi)中，抽水蓄能(neng)(neng)(neng)(neng)是目前(qian)(qian)廣(guang)泛應(ying)(ying)用、技術(shu)(shu)(shu)成(cheng)(cheng)熟(shu)和(he)(he)裝機容量最大(da)的(de)(de)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)類型(xing)。壓縮空(kong)氣(qi)(qi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站雖然(ran)可以達數(shu)(shu)(shu)百兆(zhao)瓦(wa)至吉(ji)瓦(wa)的(de)(de)規(gui)模(mo)(mo)，但(dan)目前(qian)(qian)全世界在(zai)運的(de)(de)大(da)規(gui)模(mo)(mo)壓縮空(kong)氣(qi)(qi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站只有(you)少(shao)數(shu)(shu)(shu)幾個(ge)，新型(xing)大(da)規(gui)模(mo)(mo)壓縮空(kong)氣(qi)(qi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技術(shu)(shu)(shu)還不成(cheng)(cheng)熟(shu)。以鋰(li)離子和(he)(he)鉛酸(suan)（碳(tan)）為代表的(de)(de)化(hua)學電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)在(zai)近(jin)幾年獲(huo)得(de)了大(da)規(gui)模(mo)(mo)應(ying)(ying)用，投建項(xiang)目數(shu)(shu)(shu)量最多(duo)，成(cheng)(cheng)本(ben)下(xia)降較快，具有(you)廣(guang)闊(kuo)應(ying)(ying)用前(qian)(qian)景，但(dan)目前(qian)(qian)的(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)仍然(ran)偏高。其(qi)它可大(da)規(gui)模(mo)(mo)應(ying)(ying)用的(de)(de)化(hua)學電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技術(shu)(shu)(shu)包(bao)括液流電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)和(he)(he)鈉硫電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)等(deng)，目前(qian)(qian)受制(zhi)于(yu)(yu)成(cheng)(cheng)本(ben)和(he)(he)技術(shu)(shu)(shu)雙重因(yin)素制(zhi)約(yue)，近(jin)幾年投建項(xiang)目數(shu)(shu)(shu)量和(he)(he)總規(gui)模(mo)(mo)遠(yuan)小于(yu)(yu)鋰(li)離子電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)。飛輪儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)在(zai)技術(shu)(shu)(shu)上很受關注(zhu)，也有(you)少(shao)數(shu)(shu)(shu)較大(da)規(gui)模(mo)(mo)的(de)(de)商業(ye)項(xiang)目，但(dan)目前(qian)(qian)在(zai)國內(nei)尚無大(da)規(gui)模(mo)(mo)應(ying)(ying)用。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)主(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)提高電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)輸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)和(he)(he)提升(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)穩定性(xing)，目前(qian)(qian)還處于(yu)(yu)論證(zheng)和(he)(he)試(shi)點應(ying)(ying)用階段。

除(chu)儲電技(ji)術之(zhi)外，氫儲能由于具有(you)可大(da)(da)規模存(cun)(cun)儲的優點，在(zai)(zai)(zai)歐洲較早地受(shou)到關注和試點，近(jin)幾(ji)年在(zai)(zai)(zai)國內也開始受(shou)到重視，但(dan)目前尚(shang)處于起(qi)步階段(duan)。儲熱(re)技(ji)術也是近(jin)幾(ji)年國內投資(zi)的熱(re)點，從源(yuan)端(duan)(duan)到荷端(duan)(duan)都有(you)不少實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)項目。儲熱(re)（蓄冷）相對于化(hua)學電池(chi)儲能，更容易大(da)(da)規模能量(liang)存(cun)(cun)儲且投資(zi)相對較低，在(zai)(zai)(zai)有(you)熱(re)需求的地點，可大(da)(da)規模推廣應(ying)用(yong)。此外，太(tai)陽能熱(re)發電也離不開儲熱(re)系統。

（二）相關政策

以英(ying)國(guo)和(he)美國(guo)為代表的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)達國(guo)家(jia)對(dui)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)非(fei)常(chang)重(zhong)視，出臺了非(fei)常(chang)具體和(he)有力的(de)(de)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)激(ji)勵政策(ce)，促(cu)進了儲(chu)能(neng)(neng)(neng)示(shi)范項目(mu)和(he)商業項目(mu)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。雖然英(ying)美等發(fa)(fa)(fa)達國(guo)家(jia)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)有電力市(shi)場(chang)(chang)和(he)輔(fu)助(zhu)服務(wu)市(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)支撐，但專門制定針對(dui)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)準(zhun)入條(tiao)件和(he)考慮儲(chu)能(neng)(neng)(neng)靈活(huo)性的(de)(de)補償(chang)機制是不可或(huo)缺的(de)(de)。除對(dui)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)項目(mu)的(de)(de)投資(zi)進行(xing)補貼之外，國(guo)外對(dui)促(cu)進儲(chu)能(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)主要措施包括(kuo)建(jian)立準(zhun)許儲(chu)能(neng)(neng)(neng)參(can)與(yu)(yu)的(de)(de)容量市(shi)場(chang)(chang)、獨立儲(chu)能(neng)(neng)(neng)項目(mu)參(can)與(yu)(yu)調頻輔(fu)助(zhu)服務(wu)、配售電公司投資(zi)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)配額制政策(ce)等。

2017年10月，我國(guo)發布《關于促進儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技術與(yu)產業發展的(de)指(zhi)導意見》，明確了促進我國(guo)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技術與(yu)產業發展的(de)重要意義、總體要求、重點任務(wu)和(he)(he)保障措施。目前，我國(guo)商業化(hua)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)項(xiang)目主要參(can)與(yu)調(diao)峰和(he)(he)調(diao)頻輔(fu)助服(fu)務(wu)市場(chang)，且與(yu)火電(dian)(dian)機組或(huo)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源發電(dian)(dian)場(chang)站配合運行，尚(shang)無大規(gui)模獨立儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系統（抽水蓄能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)站和(he)(he)微電(dian)(dian)網儲(chu)能(neng)(neng)(neng)項(xiang)目除外）參(can)與(yu)大電(dian)(dian)網輔(fu)助服(fu)務(wu)的(de)項(xiang)目。雖(sui)然已(yi)有(you)一些省（區）開始(shi)實施或(huo)出(chu)臺了調(diao)峰、調(diao)頻輔(fu)助服(fu)務(wu)政(zheng)策，但(dan)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)準入條件、身份和(he)(he)充放電(dian)(dian)價格(ge)還需(xu)進一步明確。

二、儲能技術促進西北五省（區）電網發展

西北地區化(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)和(he)風(feng)光等自(zi)然資(zi)源(yuan)豐富(fu)，發電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量(liang)目前已達到(dao)最高負荷的三倍(bei)。由于可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量(liang)大(da)，電(dian)(dian)(dian)網的輸電(dian)(dian)(dian)容(rong)量(liang)、調峰能(neng)(neng)(neng)(neng)力和(he)負荷需(xu)求不足，導致大(da)規(gui)模棄風(feng)棄光問題。投資(zi)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)系統可(ke)增加電(dian)(dian)(dian)網調峰能(neng)(neng)(neng)(neng)力、緩解(jie)輸電(dian)(dian)(dian)通道阻塞(sai)，有望成為(wei)解(jie)決西北電(dian)(dian)(dian)網新能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)消納問題的重要(yao)途徑。

（一）提高外送電力的調節能力

由于西北地(di)區風(feng)光資源(yuan)(yuan)豐富，未來(lai)可再(zai)生能源(yuan)(yuan)發電裝機容(rong)量還(huan)將進一步增長，對區域外消納(na)可再(zai)生能源(yuan)(yuan)的依賴性(xing)將越來(lai)越大，可以集中配建大規模儲(chu)能系統，主要包括抽水蓄(xu)能、壓縮空(kong)氣(qi)儲(chu)能和化學電池(chi)儲(chu)能，提(ti)升可再(zai)生能源(yuan)(yuan)出力(li)(li)的可控性(xing)和在電力(li)(li)市場中的競爭力(li)(li)。

（二）提升火電機組的調峰能力

西北電網(wang)中的(de)供(gong)熱(re)機(ji)組(zu)裝機(ji)容(rong)量大(da)，在供(gong)暖(nuan)期(qi)的(de)調峰能力受(shou)限，對(dui)電網(wang)調峰能力和可(ke)再生能源發電消納的(de)影響顯著(zhu)。在電廠側(ce)安裝熱(re)水儲熱(re)系(xi)統或電鍋(guo)爐系(xi)統，可(ke)實現大(da)容(rong)量儲熱(re)，從而(er)提(ti)升供(gong)熱(re)期(qi)間機(ji)組(zu)的(de)調峰能力。

（三）降低斷面受阻

西北(bei)電(dian)網覆蓋的地理范圍廣，西電(dian)東(dong)送和(he)北(bei)電(dian)南送的距(ju)離遠，在可(ke)(ke)再(zai)生能源集中(zhong)接入的區域，可(ke)(ke)以配(pei)置大規(gui)模儲能系統（主(zhu)要包括化學電(dian)池、儲熱發電(dian)和(he)壓縮空氣儲能），從(cong)而減小(xiao)因為(wei)斷面受阻而引起的棄風棄光電(dian)量。

（四）提升電網的安全性和穩定性

隨(sui)著西北可再生能源發(fa)電的(de)(de)進一步發(fa)展，在線的(de)(de)傳統機組(zu)容量減小導(dao)致(zhi)系(xi)統的(de)(de)慣性(xing)(xing)降低，可能危及(ji)電網(wang)的(de)(de)安全(quan)性(xing)(xing)和穩定(ding)性(xing)(xing)，可配置快速響應的(de)(de)儲能系(xi)統來平抑(yi)頻率(lv)的(de)(de)波動，提升(sheng)西北電網(wang)的(de)(de)安全(quan)穩定(ding)性(xing)(xing)。

（五）降低電網的峰谷差

在峰(feng)谷差相對較大的(de)(de)地區(qu)，對實施峰(feng)谷電價且(qie)電力用戶(hu)負荷峰(feng)谷差顯著的(de)(de)電力用戶(hu)，鼓勵(li)由(you)用戶(hu)或(huo)第三方投資儲能(neng)系統，進行價格套利或(huo)參與市(shi)場(chang)競爭，從而降(jiang)低電網的(de)(de)峰(feng)谷差。

三、規模化儲能在西北電網的應用分析與政策建議

（一）規模化儲能在西北電網應用的路徑

對儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)系統在西北電(dian)(dian)網(wang)(wang)中的(de)應用(yong)(yong)，建議主要(yao)發展四種應用(yong)(yong)類型：增加調峰能(neng)力、降低通道(dao)受阻、提升電(dian)(dian)網(wang)(wang)安全和用(yong)(yong)戶(hu)能(neng)量(liang)(liang)管理(li)。兼顧儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)在源(yuan)、網(wang)(wang)、荷側(ce)的(de)發展，源(yuan)端儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)包(bao)括(kuo)大規模獨立儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)電(dian)(dian)站(zhan)、在火電(dian)(dian)廠內配(pei)(pei)置儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)、在新能(neng)源(yuan)場站(zhan)側(ce)配(pei)(pei)置儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)，網(wang)(wang)側(ce)配(pei)(pei)置儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)主要(yao)包(bao)括(kuo)電(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)電(dian)(dian)源(yuan)送(song)出端、輸送(song)容(rong)量(liang)(liang)受限斷面(mian)和配(pei)(pei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)中配(pei)(pei)置分布式儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)，用(yong)(yong)戶(hu)側(ce)儲(chu)(chu)(chu)(chu)能(neng)主要(yao)針對工商(shang)業用(yong)(yong)戶(hu)。

考慮的(de)儲(chu)能(neng)(neng)類型(xing)既包(bao)括(kuo)大(da)規(gui)模抽水蓄能(neng)(neng)、壓縮空(kong)氣儲(chu)能(neng)(neng)、大(da)容量(liang)儲(chu)熱（冷）、太陽能(neng)(neng)熱發(fa)電(dian)(dian)、大(da)規(gui)模制氫、化學(xue)電(dian)(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)(neng)，也包(bao)括(kuo)功率型(xing)飛輪儲(chu)能(neng)(neng)和電(dian)(dian)磁儲(chu)能(neng)(neng)。化學(xue)電(dian)(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)(neng)的(de)類型(xing)有(you)多種，現階(jie)段主要考慮的(de)應用類型(xing)包(bao)括(kuo)鋰電(dian)(dian)池(chi)、鉛酸（碳）電(dian)(dian)池(chi)、液流(liu)電(dian)(dian)池(chi)。

將(jiang)不同(tong)類型(xing)(xing)儲(chu)能的推廣(guang)應(ying)(ying)用(yong)(yong)分(fen)為四個階(jie)段(duan)，即“當前”、“2019-2020年”、“2021-2025年”、“2026-2030年”。其(qi)中，抽水蓄能和化學電(dian)池儲(chu)能在現(xian)階(jie)段(duan)已開(kai)始(shi)推廣(guang)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，下一步(bu)可開(kai)展大(da)規(gui)模(mo)儲(chu)熱和太陽能熱發(fa)電(dian)技術的應(ying)(ying)用(yong)(yong)推廣(guang)。在“十四五”期間，新(xin)型(xing)(xing)壓(ya)縮空(kong)氣和飛輪(lun)儲(chu)能的應(ying)(ying)用(yong)(yong)有望突(tu)破，而(er)在2025年以后，大(da)規(gui)模(mo)制氫和電(dian)磁儲(chu)能有望獲得大(da)規(gui)模(mo)應(ying)(ying)用(yong)(yong)。

（二）西北電網應用儲能的政策建議

1.西北地(di)區可(ke)再(zai)生能(neng)源發(fa)電以集(ji)中開(kai)發(fa)為主，在同一片區往(wang)往(wang)接入的可(ke)再(zai)生能(neng)源發(fa)電容量較大，易導致輸電通道受阻，建議制定相關政策措施支(zhi)持在新能(neng)源場站群(qun)端投資大規模共享型儲能(neng)系統。

2.在電(dian)網(wang)中安裝儲(chu)(chu)能(neng)(neng)系統可(ke)實(shi)現(xian)降(jiang)低輸(shu)配電(dian)設備投(tou)資(zi)、提高電(dian)力系統靈活性、為(wei)電(dian)網(wang)提供(gong)輔(fu)助(zhu)服務等(deng)多重(zhong)價值，建(jian)議鼓勵(li)西(xi)北各省（區）電(dian)網(wang)企業投(tou)資(zi)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)，實(shi)施電(dian)網(wang)企業投(tou)資(zi)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)的配額制，提高電(dian)網(wang)的輸(shu)配電(dian)能(neng)(neng)力和電(dian)網(wang)安全穩定性。

3.各省（區）應對接入(ru)不同電(dian)(dian)壓等(deng)級和(he)不同地點的(de)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)充放電(dian)(dian)價(jia)進(jin)行統(tong)籌考慮，建(jian)議區分儲(chu)能(neng)所處的(de)電(dian)(dian)壓等(deng)級，為鼓勵接入(ru)配(pei)電(dian)(dian)網(wang)側的(de)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)運行，可以采用(yong)分時充放電(dian)(dian)價(jia)格。

4.在各(ge)省（區）逐步建立(li)調峰(feng)、調頻輔(fu)(fu)助服務市場的背景下，應準(zhun)(zhun)許獨立(li)儲(chu)(chu)能(neng)參與的調峰(feng)、調頻輔(fu)(fu)助服務市場，并合理考(kao)慮(lv)儲(chu)(chu)能(neng)的市場準(zhun)(zhun)入(ru)條件(jian)、運行控制方(fang)式(shi)和補(bu)償方(fang)式(shi)，允許多(duo)個(ge)分布式(shi)儲(chu)(chu)能(neng)系統聚(ju)合參與輔(fu)(fu)助服務市場。

5.加強(qiang)對(dui)用(yong)戶側(ce)(ce)儲能(neng)投(tou)資的審查(cha)和(he)監(jian)管，提(ti)高用(yong)戶側(ce)(ce)儲能(neng)投(tou)資的規范性、安全性；鼓(gu)勵(li)用(yong)戶側(ce)(ce)儲能(neng)參與需求側(ce)(ce)響應(ying)計劃。