儲能行業競逐下一站？構網型儲能地位或凸顯|直擊INES2024
《科創板日報》7月20日訊（記者 餘佳欣）儲能行業“內卷”焦慮下，新技術突破受到關注。在2024中國國際新型儲能發展峰會（INES2024）上，《科創板日報》記者注意到，不同於較爲冷清的展會現場， 一場有關“構網型儲能電站”的會場內座無虛席，不少參會人士站在門邊或過道上聽講。
“構網型技術目前屬於高新技術，不是當前很多低端技術廠商能做的。隨着新的政策出來，未來構網型儲能肯定是剛需，大家都是來參加學習的。”現場，有參會人士向《科創板日報》記者表示。
今年6月7日，國家能源局發佈《關於做好新能源消納工作保障新能源高質量發展的通知》。其中提到，在西北網架結構薄弱的區域，應用構網型新能源，可爲電力系統提供轉動慣量，提升新能源的瞬間功率支撐能力，提升系統的短路比，從而允許電網接入更多新能源。
地區來看，2023年以來，西藏、新疆、寧夏等地接連發布新能源項目中構網型儲能的鼓勵或強制配置政策。其中，西藏要求保障性併網光伏項目+儲能項目需按要求加裝構網型裝置。新疆提出要積極探索建設構網型儲能，構網型儲能比例原則上不低於年度新型儲能規模的20%。
政策加持下，2023年至2024年6月，國內構網型儲能項目累計實現招標總量2.3GW/7.6GWh。其中2023年全年招標總量1.3GW/4.6GWh，2024年前6個月累計實現招標1GW/3.1GWh。伴隨國內西北、西南等區域新能源電力消納壓力加大，構網型儲能項目量有望持續增加。
“全面構網時代即將到來，‘構網型技術+儲能’是新型電力系統剛需。”會議現場，多位參會專家提到新能源取代傳統能源成爲必行趨勢，構網型儲能將逐漸凸顯其重要性。
▍何爲構網型儲能？
中車株洲電力機車研究所有限公司綜合能源事業部副總經理文宇良提到，新型電力系統目前主要面臨三個點：一是慣量支撐不足；二是電壓支撐不足；三是頻率支撐不足，而解決電網主動支撐能力不足問題的關鍵就是構網型技術。
“新能源滲透率高、電網薄弱的地方，電網支撐能力弱，容易發生頻率、電壓失穩進而威脅電網安全，構網型儲能可以通過輸出大功率輸出（10s內300%額定功率）起到主動支撐電網的作用。”西安西電電力電子有限公司相關負責人表示。
不過，當前業內並未對“構網型儲能”有統一的定義。中國電力科學研究院首席技術專家惠東提到，儲能併網控制包括電網跟隨型/支撐型/構建型。目前對“構網型儲能”尚無統一的技術要求，“構網”本質是一種面向電力電子設備的控制技術，控制目標是維持內電勢相量恆定或接近恆定。
南京南瑞繼保電器有限公司是國內率先提出構網概念的企業，該公司儲能行業總監繆楠林表示，目前構網型儲能具備“理想”同步電壓源特性，可以發揮傳統發電機作用，實現同步運行、瞬時相應有功無功變化、慣量支撐，以及調頻調壓等功能，還具備優於傳統發電機的特點，包括：系統支撐能力更強、系統穩定能力更強、系統調節速度更快、系統黑啓動更快。
北京四方繼保自動化有限公司副總工時伯年表示，構網型技術在弱系統頻率電壓主動支撐、交流保護適應性、寬頻阻抗特性等方面具有一定的技術優勢，構網型技術有望在不同電網場景下獲得推廣應用。
但不同場景對技術需求不一。中車株洲電力機車研究所有限公司綜合能源事業部副總經理文宇良提到，其中西北能源基地（新疆、西藏）國家大電網末端、電網極弱、隨着新能源佔比提升，系統要維持穩定運行，構網型技術是剛需。西南、甘陝蒙、三北能源基地，新能源與傳統能源互補，部分地區滲透率大於50%，風光儲調節能力和主動支撐能力要求更高，構網是重要手段。東部負荷中心及離網微系統，在配電網、工商業/園區微網、海島等離網系統中，構網型儲能是系統穩定劑。
▍行業尚處於初期階段
當前，構網型儲能發展提速，包括華爲數字能源、南瑞繼保、科華數能、許繼電氣等企業均在該領域取得相關進展。不過，與會現場人士提到，其尚處於發展初期，規模化運用尚存一定難題。
國網湖北省電力有限公司電力科學研究院新型電力系統研究中心高級工程師遊力提到，構網型儲能在器件性能、機組穩定性、場站規模化應用等方面尚存難題。“構網型儲能被普遍認爲是行業未來發展的趨勢，但還缺乏相應的統一標準和規範，需針對應用場景細分，同時還需要建立合理的調度機制和盈利機制，在發揮支撐電網的同時獲取合法收益、推動儲能產業的健康長遠發展。”
北京四方繼保自動化有限公司副總工時伯年表示，在實際推廣並走向規模化應用過程中，還需進一步研究暫態過程中如何兼顧保護適應性和滿足電網不同類型穩定性需求的控制策略。
同時，未來一方面數量衆多的跟網型變流器與數量衆多的構網型變流器並存，另一方面構網型與構網型之間在控制模型、關鍵參數等方面存在差異，電網動態特性更爲複雜，系統層面的協同控制值得深入研究。
構網型儲能過載能力被多位專家提及。中國電建集團華東勘探設計院有限公司儲能事業部高級工程師劉冠辰提到，國內尚無構網型儲能過載能力的明確規範要求，新疆自治區《關於組織上報2023年獨立新型儲建設方案的通知》要求，構網型儲能具備300%額定電流10秒短時過載能力。現階段，一般通過超配PCS數量達到過載要求，例如，某50MW/100MWh構網型儲能項目，PCS單機過載能力爲1.25倍，配置數量爲跟網型的2.4倍，實現三倍過載能力。
“現如今條件下，儲能電池成本越來越低，PCS成本越來越高，如何降本也是未來比較重要的問題。”
對於構網型儲能的發展，劉冠辰給出四點建議，包括：新技術的應用需要積極與設備廠家、電網公司及電科院等單位進行技術交流與研討，明確儲能控制、保護、調度策略。構網型儲能系統相比於常規電化學儲能設備數量增多，佔地面積增大，其中構網型高壓直掛儲能系統需要考慮電抗器、水冷機組等設備佈置。
“推動構網型儲能在主流大電網仿真平臺上的建模、開發，支撐工程規劃的建設，我們對構網型儲能的需求一定要進行定容分析，規模過大也會對電網造成失穩影響。構網型儲能項目工程投資相比於傳統的電化學儲能項目較高，建議建立構網型儲能參與對慣量支撐、緊急調頻支撐、以及黑啓動等多種輔助服務制度及評價體系。”劉冠辰如是說。