新元素“新能源+储能”，储积电这样认为之间的关键技术

储能作为新型电力系统的新元素受到了广泛关注。

随着国家吹响“双碳”目标的号角，建设新的电力系统成为首要目标。新能源比例高将导致电网发生根本性变化。电能电子化、转动惯量低、风光互补发电可控性弱等问题使得电网安全可靠运行面临挑战。储能已被业界专家认可，是支撑新型电力系统建设的关键。国家发改委、国家能源局先后出台了《关于加快发展新能源储能的指导意见》和《十五新能源储能发展实施方案》。各地积极响应，出台相应政策。业内专家积极开展储能技术研究，储能行业呈现火热发展态势。

储能的应用面临许多实际问题，储能虽然在技术研发、项目建设、商业模式探索等方面取得了一定进展，但在实际建设过程中仍存在诸多现实问题。

首先，客观来说，现有的储能面临着建设成本高的问题。考虑使用寿命、使用次数、维护周期、使用环境要求等。尤其是电化学储能的容量衰减，后期涉及电池更换，投资成本巨大。现有投资主体可分为发电企业投资、电网投资、用户投资和其他商业主体投资。总的来说，储能的一般建设成本在数百亿美元，储能成本一直居高不下。相关的市场化机制、投资回报机制和成本分流机制不完善，导致储能投资主望而却步。

其次，储能虽然可以在系统调频、调压、移峰填谷、大用户峰谷价差套利、延缓输电设备升级、系统黑启动、与新能源捆绑改善输出特性、充当应急电源和辅助服务等诸多方面发挥巨大作用，但其本质是通过储能的储能容量和功率进行调节。根据储能功率与容量的比值，储能可分为功率型、能量型和容量型。电容型储能一般需要满足长时间持续充放电的要求，而动力型储能电池需要实现秒级快速充放电，能量型储能介于两者之间。每种类型的储能都有自己的应用需求，没有储能的具体类型、容量和功率就谈储能的作用是不现实的。而且在实践中，各种储能技术的应用场景并没有明确的界定，会导致规划和运营与实际效益产生较大偏差。

此外，建后储能的主要作用和如何参与电网调度不明确，新能源企业积极投入储能的积极性普遍不高。储能建成后由谁来监管维护没有明确机制，也没有有效落实到责任主体，相关标准体系有待形成。因此，储能的商业化和规模化目前仍处于探索阶段，需要技术和系统的共同推进，才能使储能在支撑新型电力系统建设中发挥作用。

新能源电站储能配置方法及并网调节关键技术研究

目前，云南电网公司开展了“新能源+储能”的规划、调度、控制技术研究。

(1)兼顾新能源站主动保障能力和技术经济性的储能优化配置技术。

由于风电和光伏发电的随机性、间歇性和波动性会引起电网频压等一系列问题，采用“新能源+储能”的协调来缓解相关问题，提出了新能源站储能优化配置方法，综合考虑平抑新能源出力波动、提高供电能力、促进新能源消纳和支撑电网稳定运行。

在主要考虑平抑新能源出力波动、促进新能源消纳、满足省地电网调峰需求、支持电压频率调节、提高技术经济性等要求的基础上，根据电网条件、资源特性、储能特性和技术经济性，研究了调峰、调频、调压、多时段、站间协调多功能定位下的储能配置边界，提出了储能配置的目标场景。考虑到未来不同新能源发电比例下系统的差异化运行特性和稳定运行要求，从扰动后频率、电压恢复、功率波动抑制、移峰填谷、功率预测偏差补偿等方面分析了新能源站储能的功能定位和技术经济性。形成了各种典型场景下储能配置的指导原则，并对技术经济性进行了评估，有望为新能源站储能配置提供指导。

(2)新能源+储能的优化调度模型和方法策略

考虑储能与新能源的协同调节能力，调度算法围绕新能源发电的不确定性、电网的功率平衡、电网的安全性、调峰、调频、调压等进行设计。结合储能快速调节、调节空间、发电出力和负荷预测、新能源出力特性等特点，可以充分考虑新能源和各类储能的特点。根据新能源站的实际情况，可任意组合适用于电网分析的“新能源加储能”调度对象的数学模型，构建灵活匹配电网运行需求的“新能源”。

根据不同新能源发电比例的典型场景，明确大扰动事件下储能频率和电压支持能力的功能定位和系统要求，综合考虑与常规机组和新能源发电调频调压能力的协调，建立技术经济的储能容量优化配置模型，研究光伏、风电和储能联合系统参与系统频率响应辅助服务的情况。调整频率补贴、储能容量分配与新能源站综合收益的关系，构建集中与地方调度“新能源+储能”模式，既能适应新能源出力的不同波动水平，又能满足频率、电压、安全的支持，实现有序分级管理的多层次储能调度模式。基于电网运行方式变化、检修安排和新能源预测结果，实现满足未来三天供电需求的调度策略。

(3)“新能源+储能”集成主动支撑控制技术，提高系统稳定性

围绕新能源电站的惯性支撑、频率控制和电压控制要求，针对带储能的新能源电站控制对象数量庞大、动态特性复杂、源储协调困难的问题，开发了"新能源+储能"一体化主动支撑控制技术，以提高系统稳定性。

构建考虑惯性、调频下垂特性、调压下垂特性等因素的新能源电站多元聚合指标体系；针对新能源电站参数不准确、出力预测不准确的问题，提出了不完全参数下运行数据驱动的新能源电站有功无功控制模型的构建方法。针对新能源电站复杂的动态运行特性，研究了数据模型混合驱动的新能源电站惯性、频率和电压综合调节特性在线评估方法。分析了风机转子动能释放和光伏DC母线电容放电的暂态过程机理，提出了提高系统频率稳定性的源储一体化主动支撑控制技术。针对新能源电站整体频率支持特性与站内最优功率分配之间的矛盾，研究了基于数据模型混合驱动的新能源电站频率优化控制方法，提出了一种自适应、高效的风光发电频率反馈校正控制方法，并提出了源储一体化控制策略。

“十四五”是“二氧化碳排放高峰”的关键时期，储能将在新电力系统建设中发挥关键支撑作用。云南电网公司将继续推动储能相关技术的进一步研究和探讨，为保障新电力系统安全稳定运行发挥重要支撑作用。