储能对新能源发电波动性的作用分析

2022年11月7日，立冬。

凛冬已至，“北溪”被炸，俄乌之间依旧硝烟密布，西欧人已经感受到了时代传递的寒气。

如何熬过这个最寒冷的冬天，成为越来越多欧洲人考虑的问题。

不过，一口吃不成胖子，俄乌冲突是欧洲能源问题的导火索，不是根源。

根源是长期以来，欧洲致力于降低化石能源依赖，向清洁能源过渡，导致了现在传统化石能源退出太早，清洁能源尚未发挥替代作用的局面。

为了缓解能源危机，在双碳背景下，欧洲重启传统化石能源的可能性微乎其微，势必走上提高清洁能源稳定性的路。

这条路，现在面临的最大问题，表现在两方面：电源端发电的波动性，以及电源端与负荷端的不匹配关系。

新能源发电波动性影响

不同国家、区域的电网，有一个共同点，那就是需要时刻保持动态平衡。

电网就像一条川流不息的河，与普通河流不同的是，它需要在不同季节、不同时段始终保持流量稳定，否则供电太多，负荷端无法消纳，或者供电太少，负荷端电力不够用的情况就会发生。

以前电源端主要以火力发电厂为主，进行电力输送，我们可以自行调节输电功率。

随着电源端从传统化石能源向光伏、风能、水力等新能源过渡，这些资源受地形、天气、季节、昼夜等因素影响，具备间歇性、波动性和随机性等特点，完全不是我们可以自行调节的。

因此，如果没有储能系统在新能源发电厂和电网之间进行调节，电网动态失衡，负荷端停电，带来的后果不堪设想。

新能源“靠天吃饭”，电源端日内波动明显

风能、光伏等的波动性，是按小时甚至分钟来划分的，依托所处地理位置、气候、天气、季节等影响，同一个地方，在一天内的不同时间段，光照强弱和风力强劲程度差别明显。

同时，负荷端的居民用电、工厂用电等，是不以发电能力为转移的。

举个简单的例子，某地凌晨6点光照强、风大，居民做饭、吃饭的用电高峰依旧是中午12点左右。

因此，电网需要在中午12点输送足够的电力到用电端，风光发电直接供给不能实现，需要借助储能系统，将风光发电厂凌晨6点产生的电能存储下来，中午12点配送进电网，传递到用户家里。

也就是说，风光电站配储，可以具体情况、具体分析，在风电场、光伏电站发电功率高的时段，即电力出力曲线高峰时用储能系统储存电力，在功率低的时段，输出功率，进而保证电网平衡。

如此一来，风光配储，既能降低风光系统电源端发电波动性，也能提升电网系统调度灵活性。

消费结构变化，负荷端电力波动增加

近年，我国电力消费结构持续变化，截止2022年上半年，第一产业和第二产业用电量占比下降，合计约68%，第三产业和居民用电占比上升，分别为17%和15%。

这一数据说明，我国电力消费结构，以工业为主，服务业和居民用电发展迅速。

随着我国产业陆续转型升级，未来，我国第三产业和居民用电占比会越来越高，而服务业和居民用电本身就具备很强的波动性。

以季节为例，夏季炎热、冬季寒冷，人们使用风扇、空调、电暖设备等进行室内温度调节的时长显著增加，同一座城市的用电量波动性十分显著，用电峰值出现的不确定性，极有可能对电网造成巨大的瞬时冲击。

再结合酒店、饭店等服务业企业的营业时间，居民的上下班时间，负荷端的电力波动性极大。

电网配储，可以极大地缓解负荷端电力波动的问题。

因地制宜，实事求是选配储能技术路线

综上，储能系统能极大地缓解电源端和负荷端电力的波动性问题。

储能技术路线种类众多，抽水蓄能、电化学储能等适用于不同场景。

钠离子电池、锂离子电池、全钒液流电池、氢燃料电池等电化学储能技术路线，响应速度快，运行模式多样，规避电网瞬时冲击的能力较强，适合与能源输出频率波动较大的新能源发电站配合使用，比如风电场、光伏电站等。

抽水蓄能，容量大、寿命长、度电成本低，适合波动超4小时，需要长时储能的地区选用，不过选址有要求，需要有山与丘陵，并有一定的高度差的地方，我国西南地区较为适合。

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