【精彩论文】计及灵活性基于时序的“十四五”储能需求分析
观点凝练
摘要：“十四五”期间，随着风电、光伏装机规模增加，系统净负荷波动增强，对储能等灵活性资源的需求不断增强。同时，储能技术不断发展成熟，成本不断下降，逐步应用于电力系统的各个环节，因此有必要建立计及系统灵活性需求的储能优化规划模型，以更加科学的方法评估中国未来五年储能的发展需求。首先给出了计及电力系统灵活性基于时序曲线的运行模拟模型方法和储能需求分析流程，以系统总成本最低为优化目标，考虑了投资决策约束和运行约束，可统筹优化系统目标水平年的储能结构及容量。其次，基于以上模型方法，优化计算了2025年中国七大区域电网协议送电模式下的储能容量，并分析了配置储能的原因，开展了灵活调节模式下的储能容量对比分析。最后，基于以上分析，总结了“十四五”期间，中国电力系统储能容量、新能源发电量、弃风和弃光率及综合用电成本等结论，为储能未来五年的规划提供技术支撑。
结论：（1）2025年，协议送电模式下，全国需要配置储能2180万kW，全部分布在西北地区，占西北装机容量的4.8%，主要是用于解决负荷高峰时段电力供应不足问题，兼顾提供灵活性，降低弃风和弃光，全国用电成本为0.315元/（kW·h）。
（2）2025年，全国弃风、弃光率分别为5.2%和3.2%，其中东北地区较为严重，分别达到13.8%和12.7%。如果将各区域弃风、弃光率均控制在5%以内，还需要在东北地区加装储能1820万kW，占东北装机容量的9%，全国用电成本提高至0.318元/（kW·h），即在预测的成本水平下，利用储能解决弃风弃光问题仍然缺乏经济性。
（3）灵活调节模式下，充分发挥区间联络线的调节能力，全国不配置储能，弃风、弃光率分别为6.8%和5.5%，主要集中在华北、东北、西北地区，全国用电成本为0.312元/（kW·h），用电成本最低。如果将弃风、弃光率分别控制在5%以内，全国需要加装储能2830万kW，综合度电成本将提高0.004元/（kW·h）。
（4）灵活调节模式可充分发挥电网的调节能力，进而减少系统对储能等灵活性资源的需求，用电成本最低；另外，无论是协议送电模式，还是灵活调节模式下，一定程度的弃风、弃光也是降低系统用电成本的合理选择。
引文信息
任大伟, 金晨, 肖晋宇, 等. 计及灵活性基于时序的“十四五”储能需求分析[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 190-198.REN Dawei, JIN Chen, XIAO Jinyun, et al. Demand analysis of energy storage for the 14th five-year plan period based on time series considering power system flexibility[J]. Electric Power, 2021, 54(8): 190-198.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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