G洛奇马的能源转型日记线上活动
双碳背景下践行降碳的技术主力军 新能源新型储能
第五部分 新型储能 马金 酸
洛奇马的能源转型日记
-1-中国新能源并网比例加速提高21年风光新增装机占全国新增发电装机量58.1%.从中国发电结构看，煤电发电量占比从2015年的72%下降至21年的61%，而新能源发电占比提升明显，21年风电、光伏发电占比达到8%、4%.从新增装机占比看力学聘社21年风电、光伏发电新增装机占全国新增装机的27%、31.1%
-2-风电、光伏等新能源发电占比提高后，我国电力系统呈瑰“双峰双高”&“双侧随机性”，电网的运行安全性面临新的挑战.随着新能源大规模接入，电力系统将呈现显著的 “双峰双高”（双峰一电网夏、冬季负荷高峰：双高一高比例和间歇性，因此发电占比提升后，供电侧也将出现随机波动的特性，能源电力系统由传统的需求侧单侧随机系统向双侧随机系统演进.
图：2015-2019年中国发电结构
图：2021年中国发电结构
图：储能辅助参与调峰原理
需求来源：目前电网的调峰形势为在负荷尖峰时段有足够的旋转备用空间，但在负荷低谷时期 机组的向下调节灵活性严重不足，从而导致大量弃风产生.
风电、光伏出力的不确定性导致电网备用需求增加风电出力的反调峰特性以及光伏出力与高峰负荷的不匹配性，导致电网净负荷峰谷差增大，因此给电网的安全运行和电力供应保障带来了挑战一部分地区出现了较为严重的弃风、弃光问题
解决方法：包括水电等调峰电源建设、燃煤机组灵活性改造、储能系统建设等.
水电等调峰电源建设：抽水蓄能电站是电力系统重要的调峰电源之一，具有调峰填谷双重功能，反应迅速、运行灵活、启停方使，但抽水蓄能电站选址困难，对地势要求大，投资周期较大，损耗较高.
燃煤机组灵活性改造：对机组设备进行技术改造，提高燃煤机组爬坡速度、降低最小稳定出力，以增加电厂调峰能力、但灵活性改造会对燃煤机组的安全运行、节能减排、运行成本等带来负面影响，造成减排压力的上升和发电成 本的上涨
储能系统建设（包括火储联合调峰、独立储能两种）：1）火储联合调峰：在火电站引1入储能系统参与调峰服务，可减少井优化火电机组的频繁增减出力，从而有效缓解火电厂的调峰压力，依托于火电厂提高新能源消纳能力：2）独立储能电化学储能作为独立主体，参与深度调峰市场.
图：火电机组调频中调节偏差较大
区域电力系统频率出现持续波动时，就可能会影响电网稳定 需求来源：当电力系统发电出力与系统负荷不平衡时，频率将随之发生变化，当局部
新能源发电具有波动性、不确定性，且对电网不表现出惯性，大规模接入后显著加剧电网调频压力，尤其是当电网发生冲击性负荷扰动时，传统电源的调频容量及响应速度将难以满足调频需求
传统的电网调频主要包含一次调频和二次调频.
-1-一次调频：新能源机组不具备惯性，无法进行一次调频.一次调频为通过发电机组调节系统的自身频率修正电网频率的波动.新能源机组通常采用电力电子变换器井网，不具备惯性和阻尼因此缺乏一种与配电网有效的“同步”机制.
图：储能的AGC调节性能明显好于火电
-2-二次调频：是指发电机组的的调频器，对于变动幅度较大（0.5-1.5%），变动周期较长（10s-30min）的频率偏差所作的调整，实现方法之一为采用自动控制系统（AGC），将发电设备向用户供电的频率调整到一定范围内（50±0.2Hz）.
解决办法：火电机组调节误差大、抽水蓄能受地势限制等，因而当前主流方法为火 储联合调频、独立储能等.
升明显 -1-火储联合调频：储能系统的响应时间仅为两秒钟，应用于联合调频，对煤电企业的调频性能拉-2-独立储能：作为独立主体，为电网提供调频辅助服务.
“源”：多能互补，清洁低碳
主体电源发电占比65%
风、光基地35亿干瓦分布式新能源25亿干瓦
基础电源发电占比20%
水电5亿干瓦核电4亿千瓦
火电发电占比10%
（安全备用）8亿千瓦
2060新型电力系统MarcoTrend
可能的能源三角：安全可靠，经济可行，绿色低
荷”：电气化（P2X）
交通电气化，工业电气化和建筑电气化推动电能占终端能源消费比重：在2020/2030/2060分别达到26.5%/35.7%/智能化需求响应 60.3%智慧综合能源服务
“储”：新型电力系统的关键环节
电化学储能5亿干瓦 抽水蓄能4亿干瓦
