在“双碳”目标指引下,我国构建新型电力系统的步伐持续加快。与传统电力系统相比,新型电力系统中新能源比重大幅提升,电力系统的运行机理和平衡机制面临重大转变。而新能源和电力电子设备渗透率的增加,导致电网低惯量、低阻尼、弱电压支撑等问题凸显,其稳定性保障面临挑战。基于此,构网型储能脱颖而出。
据了解,相对于电力系统通常采用的跟网型储能技术,构网型储能可有效提升新能源接纳能力,增强电力系统稳定性。“构网型控制策略能主动支撑系统频率和电压,提供惯量,具备与传统同步发电机相似的运行特性,是新型电力系统建设的关键技术之一。”西安西电电力电子有限公司白世军博士表示。
目前在全球范围内,构网型储能在新能源项目中的应用比例正在逐步提高。2022年,特斯拉升级澳大利亚150MW/193.5MWh电池储能项目,以实现为电网提供惯性支撑。同年底,我国首座大型构网型储能电站——湖北荆门新港储能电站成功送电、并网运行。今年11月,内蒙古首座以构网型储能为核心技术的“源网荷储”微电网示范工程落地,成功支撑风电、光伏并网发电并稳定带负荷运行。
更加适配的能力和不断增长的需量,已经引发市场的广泛关注。储能行业头部企业纷纷下场:最早布局研究储能系统的虚拟同步发电机控制策略的科华数能;推出搭载了最新的干细胞电网技术的powertitan2.0,实现0ms跟网/构网自切换,已在广西涠洲、泰国super、中东dalia等全球多个构网型项目中广泛应用的阳光电源;在青海共和华润济贫光伏电站实现业内首次构网型光储发电机特性测试的华为数字能源。此外远景能源、中车株洲所、南瑞继保、科陆电子、禾望电气等企业均在行动,不断拓宽自身构网型储能的版图。
在我国一些地方政策中,构网型储能也被越来越多提及。2023年以来,西藏、新疆等地接连发布新能源项目中构网型储能的鼓励或强制配置政策。西藏要求保障性并网光伏项目+储能项目需按要求加装构网型装置,鼓励在阿里地区、那曲市、日喀则市、拉萨市等地区先行先试构网型储能,同时支持在其他地市稳妥推进。新疆则提出要积极探索建设构网型储能,在喀什、和田、克州、塔城、阿勒泰、巴州等地,构网型储能比例原则上不低于年度新型储能规模的20%。
有专业人士分析,未来,构网型有希望成为储能发展的重要方向,以及保障大电网安全、稳定运行的新基石。但同时也要注意,看起来构网型储能的发展一片大好,真正实现从“跟网”到“构网”的转型,也并非易事。
其一,考虑到新能源建设、运营,电网建设、运营主体不同,需要关注的侧重点各不相同,这增加了构网型储能推广应用的难度。其二,作为一项前沿技术,构网型储能仍然无据可依,缺乏具体的标准和规范。再有,因构网型储能在软硬件设施中投入加大,投资成本无疑会更高。此外还有对系统控制分析能力的更高要求等。不得不说,综上种种,构网型储能的规模化发展尚需时日,还要依靠企业、政府、科研机构等多方主体的共同努力。
知之非艰,行之惟艰。“构网”的时代尚未完全开启。