分布式電源發(fā)展趨勢(shì)：2020年后大規(guī)模儲(chǔ)能商業(yè)應(yīng)用具備經(jīng)濟(jì)性

:近年來(lái)，我國(guó)各地分布式電源發(fā)展迅速。國(guó)網(wǎng)河北電力以河北南部地區(qū)為樣本，分析預(yù)測(cè)分布式電源發(fā)展趨勢(shì)，為智慧能源系統(tǒng)構(gòu)建提供參考。

我國(guó)新能源資源豐富，具有大規(guī)模開(kāi)發(fā)的資源條件和技術(shù)潛力。同時(shí)，在全球加強(qiáng)合作、推動(dòng)創(chuàng)新的共同愿景下，作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，可再生能源行業(yè)前景較為可觀，推廣發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行。

近年來(lái)，河北省南部地區(qū)受自然條件、居民分布結(jié)構(gòu)、京津冀大氣污染防治等因素影響，基于新能源的分布式電源發(fā)展迅速，裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)率超過(guò)300%。國(guó)網(wǎng)河北電力梳理現(xiàn)行政策，摸排新能源及分布式電源發(fā)展現(xiàn)狀，分析預(yù)判分布式電源發(fā)展趨勢(shì)，提出新能源及分布式電源的發(fā)展建議，為新能源體系構(gòu)建提供科學(xué)參考。

政策利好助推分布式電源可持續(xù)發(fā)展

國(guó)家新能源戰(zhàn)略的布局實(shí)施及相關(guān)政策的制定和發(fā)布，為分布式電源的建設(shè)和推廣夯實(shí)了制度保障，促使分布式電源取得長(zhǎng)足發(fā)展，呈現(xiàn)出“點(diǎn)多面廣、局部高密度并網(wǎng)”的態(tài)勢(shì)。近三年來(lái)，我國(guó)分布式電源年均增長(zhǎng)率超過(guò)100%。

2017年，國(guó)家發(fā)改委和能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的通知》等多個(gè)文件，正式啟動(dòng)分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)建設(shè)。河北省政府積極響應(yīng)，發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展分布式光伏發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的通知》，制定分布式發(fā)電市場(chǎng)交易實(shí)施細(xì)則，對(duì)可以參與市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的電站規(guī)模、交易方式等作出詳細(xì)規(guī)定。統(tǒng)籌接入和消納能力等因素，分布式光伏發(fā)電資源和場(chǎng)址主要選在河北南部地區(qū)，既能就近消納，又能保障分布式光伏發(fā)電市場(chǎng)化交易的收益率。預(yù)計(jì)后續(xù)試點(diǎn)選擇，將優(yōu)先考慮消納能力富余的區(qū)域。

光伏扶貧作為國(guó)務(wù)院扶貧辦“十大精準(zhǔn)扶貧工程”之一，實(shí)現(xiàn)了扶貧開(kāi)發(fā)和新能源利用、節(jié)能減排的有機(jī)結(jié)合。國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于可再生能源發(fā)展十三五規(guī)劃實(shí)施的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出了光伏新增的建設(shè)指標(biāo)，多數(shù)省份，如山東省、河北省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)等，將新增建設(shè)指標(biāo)全部用于光伏扶貧項(xiàng)目。

新技術(shù)新模式將改變分布式電源的發(fā)展趨勢(shì)

新技術(shù)會(huì)引領(lǐng)分布式電源的發(fā)展。在分布式電源并網(wǎng)中，儲(chǔ)能裝置可以通過(guò)適當(dāng)充放電平滑電源的輸出功率，從而減少分布式電源接入時(shí)的沖擊或波動(dòng)。分布式電源與儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合，將大大提高系統(tǒng)能源利用率和經(jīng)濟(jì)性。

此外，對(duì)分布式電源起促進(jìn)作用的還有智能并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。在清潔能源大量接入時(shí)，采用虛擬同步機(jī)技術(shù)的電源與負(fù)荷，均能自主參與電網(wǎng)運(yùn)行和管理，具備與同步機(jī)組一致的運(yùn)行機(jī)制，以抵御外部擾動(dòng)對(duì)同步系統(tǒng)的干擾。

分布式電源的優(yōu)化布局及靈活高效并網(wǎng)，是雄安新區(qū)綠色能源發(fā)展的重要任務(wù)之一。河北南網(wǎng)將以雄安新區(qū)為引領(lǐng)，以技術(shù)的探索和突破驅(qū)動(dòng)新區(qū)能源系統(tǒng)的構(gòu)建，以思維的創(chuàng)新和迭代完善新區(qū)能源體制機(jī)制。雄安新區(qū)將成為新能源與分布式電源新技術(shù)、新管理、新模式的孵化器與試驗(yàn)田，從而建立起以清潔低碳為發(fā)展方向、以電為中心、以智能電網(wǎng)為配置平臺(tái)的能源系統(tǒng)。

新的模式會(huì)激發(fā)分布式電源新動(dòng)能。電網(wǎng)的靈活性是新能源消納的核心，電力輔助服務(wù)是提高電網(wǎng)靈活性的手段之一。2017年11月，國(guó)家能源局發(fā)布了《完善電力輔助服務(wù)補(bǔ)償(市場(chǎng))機(jī)制工作方案》，提出實(shí)現(xiàn)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償項(xiàng)目全覆蓋，鼓勵(lì)儲(chǔ)能設(shè)備、需求側(cè)資源參與提供電力輔助服務(wù)，允許第三方參與提供電力輔助服務(wù)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，輔助服務(wù)將作為大規(guī)模儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的突破口，成為新能源、儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的新動(dòng)能。

構(gòu)建安全可靠、集約高效、清潔低碳的智慧能源系統(tǒng)

針對(duì)分布式電源快速發(fā)展的現(xiàn)狀，應(yīng)基于傳統(tǒng)能源系統(tǒng)，運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)、智能管理技術(shù)，整合氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)等，展開(kāi)大數(shù)據(jù)分析，深度耦合信息系統(tǒng)與能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補(bǔ)，構(gòu)建安全可靠、集約高效、清潔低碳的智慧能源系統(tǒng)。

源：加強(qiáng)虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)應(yīng)用。虛擬同步機(jī)包括風(fēng)機(jī)、光伏、儲(chǔ)能虛擬同步機(jī)等，此技術(shù)的應(yīng)用模式主要為新能源并網(wǎng)、柔性直流輸電等。風(fēng)電虛擬同步機(jī)，建議采用轉(zhuǎn)子動(dòng)能釋放控制策略，即在風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)中增加虛擬同步發(fā)電機(jī)功能算法，投運(yùn)后需與區(qū)域電網(wǎng)中的火電、水電調(diào)頻協(xié)調(diào)控制，以降低電網(wǎng)頻率二次擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。光伏虛擬同步發(fā)電機(jī)，建議采用模擬轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程控制策略，推薦鋰電池作為附加儲(chǔ)能單元的電池選型，投運(yùn)后應(yīng)進(jìn)一步完善參數(shù)設(shè)置，增強(qiáng)光伏虛擬同步發(fā)電機(jī)調(diào)頻支撐能力。儲(chǔ)能虛擬同步機(jī)，建議對(duì)風(fēng)機(jī)和光伏逆變器配置電站式虛擬同步機(jī)，推薦全功率變流器并采用電壓控制型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，關(guān)鍵控制參數(shù)需優(yōu)化整定以規(guī)避低頻振蕩等風(fēng)險(xiǎn)。

網(wǎng)：論證開(kāi)展新能源并網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。基于投資主體、電網(wǎng)企業(yè)等評(píng)價(jià)視角，探索開(kāi)展新能源并網(wǎng)專(zhuān)題監(jiān)測(cè)，建立“政府-電網(wǎng)-企業(yè)”三方聯(lián)動(dòng)機(jī)制，將風(fēng)電、光伏電站作為主要監(jiān)測(cè)對(duì)象，在并網(wǎng)實(shí)施、電站運(yùn)行、成效評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，深度梳理新能源并網(wǎng)的價(jià)值點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，按地區(qū)、新能源類(lèi)型、接入電壓等級(jí)、并網(wǎng)時(shí)間、消納方式等維度，從新能源并網(wǎng)規(guī)模、新能源電站運(yùn)營(yíng)及收益、新能源電站并網(wǎng)效率、新能源替代電量效益、新能源消納、新能源并網(wǎng)適應(yīng)性、分布式電源向電網(wǎng)售電七個(gè)方面，系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)新能源及分布式電源情況，進(jìn)而逐層逐級(jí)可視化展現(xiàn)新能源發(fā)展及運(yùn)行狀態(tài)，為規(guī)劃、電網(wǎng)運(yùn)維、行業(yè)發(fā)展乃至政府決策提供科學(xué)參考。

荷：共享互聯(lián)網(wǎng)思維負(fù)荷管理研究。落實(shí)國(guó)家電網(wǎng)有限公司“三型兩網(wǎng)”建設(shè)部署，根據(jù)“打造共享型企業(yè)”工作要求，依托大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合發(fā)展考量，以電網(wǎng)為載體，推動(dòng)負(fù)荷-電源-儲(chǔ)能更精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整體經(jīng)濟(jì)最優(yōu)解，提高新能源消費(fèi)比例。創(chuàng)建更友好接口端口，活躍用戶(hù)互動(dòng)性，引導(dǎo)用戶(hù)在峰谷恰當(dāng)消費(fèi)，吸引后者加入電力調(diào)峰和新能源電力消納，從而實(shí)現(xiàn)新能源整體消納能力的提升，確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提升客戶(hù)滿(mǎn)意度。

儲(chǔ)：持續(xù)推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的深入應(yīng)用。儲(chǔ)能技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)、分布式發(fā)電等發(fā)展必不可少的支撐技術(shù)之一。主網(wǎng)應(yīng)用方面，在電網(wǎng)合適位置建設(shè)一定容量的儲(chǔ)能裝置，能夠削峰填谷、提升電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性。

預(yù)測(cè)到2020年后，大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目商業(yè)化應(yīng)用均具備經(jīng)濟(jì)可行性，優(yōu)先推薦鋰離子電池和全釩液流電池技術(shù)。配網(wǎng)應(yīng)用方面，通過(guò)在配電側(cè)或用戶(hù)側(cè)設(shè)置不同層級(jí)的分布式儲(chǔ)能裝置，可提高配電及用電側(cè)供電可靠性;同時(shí)，將分布式儲(chǔ)能與電解制氫等技術(shù)深度結(jié)合，能提升接納分布式電源能力，為農(nóng)村清潔取暖和用戶(hù)側(cè)負(fù)荷控制開(kāi)拓更廣闊的發(fā)展與服務(wù)空間。能源結(jié)構(gòu)方面，儲(chǔ)能裝置作為能源互聯(lián)網(wǎng)中不同能量形式之間高效轉(zhuǎn)化、時(shí)空轉(zhuǎn)移利用的支撐平臺(tái)作用更加凸顯，在發(fā)電側(cè)、需求側(cè)、輔助服務(wù)及輸配電網(wǎng)絡(luò)有機(jī)互聯(lián)層面提供了新的可能性，能夠帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，形成良性循環(huán)。

(作者單位：國(guó)網(wǎng)河北經(jīng)研院)

原標(biāo)題:分布式電源發(fā)展趨勢(shì)及智慧能源系統(tǒng)的構(gòu)建