中国工程院院士饶宏：独立储能参与辅助调频市场的交易大幕已拉开

　　10月21日，2023能源绿色低碳技术创新论坛在广州举办。中国工程院院士，南方电网首席科学家饶宏院士演讲时表示，从全国和南方区域的电源结构看，新型能源体系和新型电力系统已经发生了很大变化。光伏成为仅次于煤电的第二大发电电源，今年上半年，可再生能源的装机已经超过了13亿千瓦超过了煤电。

　　饶宏院士预计：到2060年，风电、光伏等新能源发电的装机规模将会提高到75%，煤电会由现在的49%降低到10%左右，电源结构会发生根本性的变革。

　　饶宏院士团队对南方区域的新型电力系统的演化做了一个推演。他们预计：2030年，新能源装机将会达到40%成为第一大装机电源;2050年新能源将成为第一大发电量的电源;2060年会成为供电主体电源。

　　他还谈到了当下最热的储能行业。他指出，广东是储能产业最热的区域，有非常好的产业基础。在储能的产业链里分布也在全国居首，很多是处于这个行业的龙头企业。3月份印发的《广东省新型储能参与电力市场交易实施方案》对新型储能全面参与市场交易提供了一个政策的支持。他强调，在中长期交易方面，独立储能可以参与年度、月度、多日等周期的双边协商、挂牌和集中交易。

　　针对南方总调近日印发的《第三方独立主体参与南方区域调频及跨省备用辅助服务市场交易实施规则》，饶宏院士认为，充放电的通向指令持续时间不小于一小时的电化学储能电站可以参与南方区域的调频服务市场，这也拉开了独立储能参与辅助调频市场的交易的大幕。

　　以下是饶宏院士的演讲实录(有删减)。

　　尊敬的赵院士、雷院士，尊敬的各位领导、各位专家、各位来宾：大家好!我简单地给大家分享一下我们对储能的一些认识。

　　我国正在加快新型能源体系和新型电力系统的建设，也就是大家说的两型建设。从全国和南方区域的电源结构看，实际上已经发生了很大的变化，到去年底，全国的电源装机是25.6亿千瓦，用电量是8.6万亿千瓦时，其中风电+光伏，它的装机和电量的占比分别是29.6%和13.7%。在我们南方区域来看，我们的可再生能源的装机占比超过了56%，发电量也超过了50%，这个是超过了火电的，刚才刘局长也谈到了广东的情况。

　　到今年上半年，这个电力的装机继续延续了绿色低碳发展的趋势，其中可再生能源的装机已经超过了13亿千瓦，这是全国的情况。非常重要的标志是超过了煤电。光伏成为仅次于煤电的第二大发电电源。

　　从全国风电和光伏的情况来看，它的装机和发电量已经提高到了32%和16.7%，都分别增长了两个百分点，这个意义是非常大的。对于南方电网的区域来看，我们今年的新能源装机超过了1亿千瓦，新增的发电量里面，80%都来自新能源，这些都是非常重要的风向标。

　　正如我们所感受到的，中国的能源结构正在发生着转型。那我们从碳中和的宏观角度，我们预计到2060年，风电、光伏等新能源发电的装机规模将会提高到75%，现在是30%多，煤电会由现在的49%降低到10%左右，电源结构会发生根本性的变革。

　　我们的团队也对南方区域的新型电力系统的演化做了一个推演，我们是以新能源的装机和发电量作为指标。2030年，我们预计装机要到40%，成为第一大装机电源。到2050年，成为第一大发电量的电源。到2060年，会成为供电的主体电源，这当然是我们比较理想的愿景。要实现这样的愿景，肯定会碰到非常多的挑战。

　　我们团队也预测了一下，到2060年，就南方区域来看，我们新能源瞬时的渗透率将达到95%，实际上今年组网和云南电网的渗透率也非常高了，到了30%多，云南甚至到了50%多。到2060年瞬时的渗透率比较高，而全年有30%的时间渗透率都会超过50%。这样一个系统，电力电子化的趋势是非常明显的，其中一个很重要的特征就是系统惯量的下降。在未来的系统里面，频率稳定会成为影响电网安全稳定的一个重要因素，要引起我们的高度重视。

　　新能源发电缺乏惯性，储能等变流器的电力电子设备具有很好的动作速度和响应速度，可以提供虚拟惯量的支撑。这个图表示当我们系统造成较大的扰动的时候，大的直流闭锁了，一下子就缺了几百万，甚至上千万。这个时候系统的频率会以什么样的速度往下降，这个表示了惯性，曲线越陡，表示频率的初始变化率越大，系统的频率稳定水平就会越弱，这是一个分析。

　　我们预计南方电网的结构未来会发生变化，我们的初始频率变化率会以这样一个趋势发展。我们也知道我们系统发电的调频大概是3秒钟才能起作用，我们希望系统遭受扰动的时候，它的初始频率变化率的速度不要大于每秒0.3赫兹。当我们调频动作的时候能够保持这个系统的稳定。按照我刚才说的高渗透率来发展，如果不采取措施的话，可能到2060年，大的直流闭锁的时候，它可能一秒钟就会达到电网的第三道防线。而我们配置的系统里面，如果配置的这些具有惯量控制的储能，当然还有其他的，包括直流等等，这些变流器、控制器能够发挥作用，我们当然也需要有一定的煤电保底，是有利于支撑我们解决这个难题的。从这个曲线里面我们也能看到，蓝色的线是没有配置惯量控制的初始频率变化绿。到2035年以后，随着煤电的退役，初始频率变化率会变得更加敏感。

　　我们如果把我们系统里面，总装机容量里面大约5%到10%的变流器，让它都配置这样的虚拟惯量控制，也就变成了绿色的这条线，这个是能够适应未来系统频率对稳定的要求。

　　从这个侧面来看，新型电力系统是希望储能能够为电网提供一定的韧性。这里有一个预测的数据，我们有不同的专家团队也预测到，到2060年，我们的储能有可能达到14亿千瓦的量级。所以，未来对我们新型电力系统的支撑作用是大家非常期待的，包括今天我们这个论坛，大家一起分享我们的经验，探讨未来发展的思路。

　　接下来，我简单跟大家介绍一下南方区域发展新型储能的一些举措。

　　储能现在非常热，大家也知道，涉及储能的企业，据说有的统计已经超过了12万+，广东也是储能产业最热的区域，我们有非常好的产业基础。在储能的产业链里，分布也在全国居首，很多是出于这个行业的龙头企业。

　　我们也根据有关联盟的统计，全国发布了很多推动支持储能发展的政策，其中广东是比较多的，我们有100多项，覆盖了顶层设计、产业支持、管理规范、电力市场等各个方面。特别是今年以来，大力推动新型储能产业的高质量发展，这个是我们的一个重要目标，我们要把新型储能打造成为广东省制造业当家的战略性支柱产业，这个很好地激发了产业的活力、市场的活力。

　　广东省各个地区也积极地响应，出台了一大批地方性的政策，包括通过投资的补贴，充放电的补贴，金融支持政策等各种形式，来鼓励新型储能做优，产业做大。

　　我们知道电力系统是储能发挥作用的平台，省能源局、南方能监局等在2018年就发布了南方电力现货市场的规则，红色的这一部分都与储能参与中长期现货市场，辅助服务市场，这些能够推动储能发展做了顶层设计。

　　从2017年修订两个细则，到2018年，在广东首个电厂，它的火电和储能联合调频项目入市，到2021年进一步拉大，一直到今年第三方独立储能参与市场的独立运行和交易，这些规则和细节的发布，这样一个历程也反映出我们储能和市场体制机制的密切关系和相互作用。

　　我们把南方电力市场的体系做了梳理，绿色的部分是辅助服务市场，这个辅助服务市场是最能体现和发现新型储能资源的价值和优势。目前，南方区域的调频市场已经覆盖了5个省区，在贵州、广西、海南，调频服务市场也开始运行，我们的备用市场也正式启动了试运行，当然还有其他的惯量、爬坡等等，还有待于我们开发，我们说这个市场还有潜力。

　　广东能源局、南方能监局今年3月份印发了《广东省新型储能参与电力市场交易实施方案》，这个里面对新型储能全面参与市场交易提供了一个政策的支持。在中长期交易方面，独立储能可以参与年度、月度、多日等周期的双边协商、挂牌和集中交易。在全电量与现货市场的交易方面，全电量参与现货市场的出清，在辅助服务交易方面，独立储能和电源侧储能按照南方区域辅助交易规则可以报量、报价来参与相关的调频和备用等辅助服务的交易，这为我们新型储能全面参与市场交易提供了政策依据。

　　南方总调近日也印发了《第三方独立主题参与南方区域调频及跨省备用辅助服务市场交易实施规则》，充放电的通向指令持续时间不小于一小时的电化学储能电站，就可以参与南方区域的调频服务市场，这也拉开了独立储能参与辅助调频市场的交易的大幕。

　　那么构建新型能源体系下的新型电力系统，我们在电源侧、电网侧和用户侧的储能，参与电网调节，从而发挥系统性、全局性优势。我们南方电网牵头组建了新型储能国家制造业创新中心，在上一周通过了工信部组织的专家评审。这个中心聚焦大容量、高安全、长寿命、高效率的规模化储能技术和装备，关键共性技术和规模化的支撑技术，并且建立了相应的实验基地，来推动新型储能技术和装备的迭代升级、推广应用。我也非常欢迎今天来自各界的企业、专家、代表能够参与我们这个中心的工作。

　　我们这次论坛聚焦新型储能技术，我也相信通过今天的论坛，大家能够得到新的启发，获得新的思想，我们也建立新的联系。(智灵财经·储能研究院)