如何选择适合的储能调控方式？

依据场景需求，优选适用路线。

1.频率波动：解决瞬时平衡问题，电化学储能优势明显

电网需要达到瞬时平衡，维持频率稳定是首要需求。可再生能源输出频率波动较多，调频 增加台区内调节余量，减少变压器的击穿风险，实现电网稳定。电化学储能响应速度快， 从调频要求看，是核心要求。储能系统具备高低穿功能，同时实现一次、二次调频和快速 功率控制等多种运行模式，快速响应电网调度，支撑电网能力更强。 发电侧：增加火电机组调节频率，优化新能源发电曲线。根据中国储能网统计，加配储能电 站的火电机组，在调节速度和调节精度等方面均显著优于无储能机组，加配储能后，火电的 输出曲线更为符合调度系统要求，新能源输出曲线波动性也明显下降，实现输出功率优化。

电网侧：调频性能是重要指标，储能协助提升调节性能参数。从辅助服务市场定价模式看， 调频收益除了需要考核调节里程外，调节性能也是重要的考核点，配储后有助于提升机组 调频收益。

用电侧：协助用户侧快速扩容，节约电费。终端客户用电曲线亦有起伏，传统用电模式下 需要为潜在用电高峰设置充裕的变压器容量，提高变电站固定建设成本。通过储能平滑用 户侧的用电曲线，减少额外的电网建设和用户容量电费支出，将节省的电网建设费用，内 化为用户侧所节约的用电成本，协助用电侧和电网侧共享电网优化效益。此外，在实际经 营过程中，充电站和工厂扩容受到主变和配网线路等多处环节制约，电网核准-施工等流程 亦需要时间，储能协助终端用户快速扩容，安装节奏更为灵活。

2.日度间波动：调峰市场协助调节，关注可调节负荷

用电量呈现明显的差异，部分机组无法调整输出功率，存在垃圾电的情况。需要日度间调 整。典型情况下，日内负荷波动大，且与可再生能源出力曲线变动不一致，若不进行调节 将出现垃圾电。据中电联 2021 年 7 月发布的《煤电机组灵活性改造标准体系预研报告》， 我国目前大部分燃煤锅炉低负荷稳燃能力在 40~50%额定负荷左右，为满足灵活性需求， 锅炉需要进一步增强低负荷稳燃能力，德国的煤电机组经过改造后最小出力可低至 25- 30%。若调峰深度继续下探将面临两个严峻的考验：安全和环保，即保证机组自身的安全 和保证氮氧化物达到超低排放标准。综上，常规火电机组并非完全灵活，调节深度有限， 并非最佳的灵活性资源，还需要更为灵活的调节资源进行日度间调整。

日度调节需求反映为峰谷电价差+调峰可用容量。峰谷电价套利是用户侧电化学储能早期 推广的激励因素，受限于储能成本较高，峰谷电价管理节约的电费不足以满足电化学储能 支出成本。以广东、湖南等为代表的四地区一般工商业或大工业用电的峰谷价差超过 1 元 /kWh，当前用户侧峰谷电价套利空间仍在。调峰可用容量看报价情况，当前仍较低。

利用退役天然气或煤电机组改建储能电站逐渐兴起，浙江、加州、澳大利亚等均已有案例。 2021 年 7 月发改委、能源局发布的《发布关于加快推动新型储能发展的指导意见》中提 出，大力推进电源侧储能项目建设，探索利用退役火电机组的既有厂址和输变电设施建设 储能或风光储设施。2022 年 8 月 15 日，浙能集团萧山电厂电化学储能电站（第一阶段 50MW/100MWh）并网，为国内首个利用退役机组既有设施场地建设的集中调控的站房式 独立统调大型电化学储能示范电站。据中电联《煤电机组灵活性运行与延寿运行研究》， 国内外火电机组寿命按一般经验确定为 30 年。21 世纪初，我国开始大规模建设火电机组， 2021 年 6000 千瓦及以上火电厂发电设备高达 13 亿千瓦，改建空间充足，火电机组退役 后储能的度电成本条件有望改善，我们预计 2025 年后国内电化学储能需求会增加。 他山之石：2022 年 8 月，澳大利亚公司 Greenspot 向新南威尔士州规划和环境部提出的 在废弃的燃煤电站——瓦勒拉旺（Wallerawang）发电站上建造 500MW/100MWh 的电池 储能系统的申请已获批准。瓦勒拉旺发电站的 1 至 8 号发电机组退役后，该电池储能系统 被命名为“瓦勒拉旺 9 号”，将继承原有燃煤电站的丰富遗产，其与 330KV 的瓦勒拉旺变 电站相邻，并拥有高压输电网络、公路、铁路、水利、数据网络等一系列配套设施。以上 设施极大地降低了该储能电站的成本，使其极具投资价值和竞争力。在美国加州，随着新 能源接入，原有的天然气峰值发电厂的利用率逐步下降，提高调度成本，且不符合加州承 诺的 2045 年无碳排放电力要求，美国储能运营商 Fluence 旗下的 100MW/400MWh 储能 系统已在招标中替代天然气峰值发电设施。

抽水蓄能和高耗能产品也能满足部分日内调节需求。据 CNESA 数据，2021 年底国内储 能市场累计装机规模中抽水蓄能占比 86.3%。抽水蓄能启停时间短、调节速度快，但受地 理条件限制大，可用于日内调节。随着电动汽车销量的提升，因其操作灵活性高、内置通 信和控制技术、容量利用率低，也能用于峰谷套利等日内调节。

3.季度间波动：氢能、抽水蓄能、灵活性火电参与调节

用电量季度间波动大，差异逐渐显著。我国全社会用电量总体呈现“两峰两谷”的特点， 冬夏高、春秋低，2 月受春节因素影响较大。据国家能源局数据，2020 年 12 月与次年 2 月社会用电量之差高达 3074.04 亿千瓦时，2020 年 12 月为 2021 年 2 月用电量的 1.58 倍。 而 2016 年 12 月与次年 2 月社会用电量之差仅为 862.91 亿千瓦时。因夏季炎热气候， 2022 年 8 月全社会用电量创历史新高，达到 8520 亿千瓦时，预计季度间用电量差异将愈 发显著。

氢能和灵活性调节火电是调节季度间波动的重要形式。氢能的优势主要在高度环保和高能 量密度，可进行电力调节。《“十四五”现代能源体系规划》将氢能在可再生能源消纳、电 网调峰等场景示范应用列为科技创新示范工程。目前，氢能发展的桎梏在于其存储技术和 转换效率。火电机组经过改造后可在季度间调节中发挥重要作用，正在从传统的主体电源 向既提供电力、电量，又提供辅助服务的调节性电源转变，但因长期缺乏合理的市场化补 偿机制，导致火电机组的灵活性价值难以充分发挥，从而极大制约了灵活性改造的积极性。