“湖南電網作為中東部地區受端電網，‘雙高’電力系統特征明顯。特高壓交直流入湘后，電源結構、網架形態和負荷特性將發生顯著變化，給湖南電網運行帶來諸多挑戰。因此，湖南要建立新型電力系統，破局電網運行難題，儲能是關鍵。”日前，在湖南電池博覽會暨首屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會上，湖南電網相關負責人透露。

 

此前，湖南省已明確以發展電網側獨立儲能為重點，以建設大規模集中式共享儲能為主線，統籌項目選點，集中規劃建設一批電網側儲能電站，力爭到2023年建成電化學儲能電站150萬千瓦/300萬千瓦時以上。

 

湖南電網調峰壓力大

 

國網湖南省電力公司儲能專項辦副主任周冠東認為，“‘十四五’期間，預計湖南的新能源裝機是‘十三五’的2.4倍，湖南將正式邁入由新能源主導的電力系統。”

 

高比例新能源接入以后，將會對湖南電網會帶來哪些挑戰？

 

周冠東告訴記者，目前來說，新能源的消納能力有限，其本身是反調峰特性，負荷和電源之間存在嚴重的不協調。此外，由于湖南的小水電占比很多，且大部分不具有調峰能力，因此，湖南電網面臨的調峰壓力很大。

 

湖南省電力公司電力科學研究院院長周衛華表示，傳統電網構建在穩態和準穩態數學模型的基礎上，難以適應新能源、儲能、配電網等相應直流系統接入分析和仿真的新型電力系統，在電網的規劃方面面臨諸多不確定性。

 

“同時由于參數太多，建模受限，存在很多需要迫切解決的問題。”周衛華告訴記者，“首先，湖南電網峰谷差常年排在全國前列，最高負荷是3300萬千瓦，最低負荷是800萬千瓦，峰谷差達60%以上，調峰壓力巨大；其次，湖南面臨著常規電源欠缺，需要推進火電基礎聯合改造，促使已經規劃的火電機組快速投運，起到基礎調峰作用；最后，湖南電網要進一步完善調峰機制，到2035年基本形成2400萬千瓦以上的火電調節能力、100萬千瓦以上的水電調節能力。”

 

負荷結構日趨多元帶來挑戰

 

“從電源結構來看，新能源具備強不確定性、弱可控性，未來電網將是交直流混合大電網、微電網和調節負荷共存的電網，從特性來看是實時平衡，一體化運行。”周冠東認為，以新能源為主的新型電力系統下，電力結構，電網形態，運行特點都帶來了新的改變。

 

“湖南電網要實現‘源網荷儲’協同發展，有著來自電壓、抗短路、功率平衡、調節能力以及儲能等多方面的挑戰和壓力。”周冠東表示，“新能源成為電源主體，面臨的困難很多，難度巨大。因此，儲能便要承擔起保障清潔能源消納、提供安全優質電能服務的使命。”

 

周衛華表示，當前湖南的風電是分散式山地風電，規模上并沒有優勢，光伏的利用小時數也偏低。“此外，湖南負荷特性也很復雜，以電代煤的負荷大規模進入后，湖南電能在終端能源占比達到17%，仍低于27%的全國平均水平，隨著終端用戶電能潛力釋放，電能需求將越來越大。”

 

周衛華認為，未來湖南負荷結構多元化后，負荷將參與電源側雙向能源互動，電源利用范圍將會廣泛延伸，負荷特性也會隨之更加復雜。因此，儲能一定是湖南源網荷儲互動、多能互補系統中的支撐，是清潔低碳、安全可控、靈活高效，開放互動的電力系統的關鍵。

 

因地制宜發揮儲能價值

 

湖南對儲能的重視程度，可以從該省密集發布的儲能政策中初見端倪。“除了整體的規劃布局外，全國唯一的電網側儲能電站也已落地湖南，力爭到2023年全省建成電化學儲能電站150萬千瓦/300萬千瓦時以上。”上述湖南電網專家告訴記者。

 

他表示，湖南電網還會考慮充分利用儲能電站模擬傳統發電機的轉動慣量，進一步提高電網運行的穩定性。

 

隨著電化學儲能的大發展，全方位掌握儲能運行的安全穩定性能，準確評估儲能對電網的支撐能力迫在眉睫。

 

周冠東表示，湖南電網對于儲能的利用也有自己的思考。“風電機組的無功資源目前還沒有很好的利用起來，風電配了儲能以后，儲能對風電場的電壓支撐，以及如何支撐新能源友好、安全、高效并網，怎么樣協同控制，也促使電網思考和探索。”

 

對此，湖南電網提出了將升壓站、儲能站和風電場“三站合一”的協同控制理念，實現三站有功和無功資源的統一協調。周冠東認為，這樣可以有效防止風機脫機脫網，節省一次調頻投入，實現高效滿功率發電。