清華大學教授夏清：新型儲能提供容量價值，保障電網可靠性將成新增長點

　　2024年9月20-21日，第九屆儲能西部論壇暨新疆儲能科技創新體系化建設研討會在新疆成功召開。

　　開幕式上，中國能源研究會儲能專委會副主任委員、清華大學教授夏清對國際新型儲能的應用價值進行了深入分析，夏清教授認為：

　　儲能最大的能力是能夠發揮容量的作用，將“電量價值”轉化為“容量價值”，儲能應納入容量市場;

　　新能源市場化并不意味著“虧本”、“負電價”，儲能支撐新能源在現貨市場上盈利。

　　“保障供電可靠性”成為新型儲能新的增長點，能夠有效降低保障供電可靠性建設投資成本。

　　長時儲能將協助新能源抵御更長時間發電的波動性。

　　在缺容量、不缺電量的情況下，投資新型儲能比電量型發電機組更具有經濟性。

　　儲能，尤其是長時儲能

　　應是在電網容量稀缺時發揮作用

　　夏清強調，當前儲能行業面臨的最大問題是儲能價值如何評估，美國PJM的ELCC模型科學評估了新型儲能容量價值，儲能在高比例新能源為主的電力系統將發揮快速爬坡、頂峰保供的作用，這正是新型儲能的容量價值所在。

　　PJM通過ELCC評定各類資源的真實容量貢獻度，其具體含義是維持某一可靠性標準下，在有無單位容量的目標資源下系統可以承載的負荷差。用于進行ELCC分析的模型是概率的，需要考慮負荷側不確定性及發電側不確定性，進而計算逐時失負荷概率( LOLP )，使其滿足10年一天失負荷期望( LOLE )準則，最終求得各類發電資源的ELCC。

　　具體計算方式見下圖：

　　可以看出，在各類發電資源中，燃煤、燃氣具有更高的有效帶載能力;海上風電相較于陸上風電具有有效帶載能力更高;風電的有效帶載能力顯著高于太陽能;儲能的有效帶載能力受持續放電時間影響明顯，更長放電時間的電池儲能具有更高的有效帶載能力;隨著波動性發電資源整體滲透率的增加，大部分電源其有效帶載能力呈現明顯的下降趨勢。

　　風光的有效帶載能力比較低，而且隨著新能源滲透率的提升，這種能力和有效容量會越來越低，應當積極推進容量市場建設，讓容量市場激勵新能源配儲，提升新能源的容量效用。

　　新能源市場化并不意味著

　　“虧本”、“負電價”

　　在新能源消納市場化方面，夏清指出，新能源市場化并不意味著“虧本”、“負電價”，要加速新能源消納進入現貨市場。只有新能源消納現貨化，才能用市場手段激勵實現精準地預測新能源發電;只有新能源中長期合同金融化，才能確保投資回報;只有新能源交易市場化，才能形成反映新能源波動性的價格，才能激勵新型儲能熨平供需之間的不平衡性。

　　保障供電可靠性

　　成為儲能新的增長點

　　夏清強調，在新型電力系統的應用中，儲能有一個新的應用增長點，即更經濟地保障供電可靠性，能夠有效降低電網可靠性建設投資成本。

　　隨著新能源發電電規模的不斷擴大，對電網安全穩定運行的要求日益提高，這給電網資產升級帶來了嚴峻的挑戰。為確保電網安全穩定，其建設必須冗余應對“其中一條線路的故障”，這將大幅提升電網在發電容量與輸配電容量方面的投資成本。然而，電力系統故障屬于小概率事件，且同時率極低，投資的利用率往往較低。

　　在這種情況下，源網荷儲當中的“儲” 恰恰能夠解決這一小概率問題，通過解決瞬時的電量平衡問題，“儲” 能夠提高電網的動態平衡能力。倘若能夠實現每一個臺區都配備儲能，作為備用讓所有用戶共享，則可避免為保障供電可靠性預留發電、輸電、變電、配電的冗余容量投資。

　　新型儲能成為

　　電力保供經濟性方式

　　加強電力供應保障性支撐體系是新型電力系統建設的重要工作之一。由于新能源發電存在波動性，在負荷超預期增長或新能源間歇性發電低下的情況下，有效發電容量將變得稀缺。在此情況下，新型儲能能夠快速跟蹤新能源發電變化，通過承擔系統的備用，及時釋放電量型機組的發電能力，從而滿足尖峰負荷，有效支撐“缺容量不缺電量”，成為電力保供的經濟方式。

　　此外，高峰負荷全年持續時間短的特點，決定了投資新型儲能比電量型發電機組更具有經濟性;新型儲能建設周期短，3個月可形成保供能力。

　　以上內容來源于第九屆儲能西部論壇暨新疆儲能科技創新體系化建設研討會，中國能源研究會儲能專委會副主任委員、清華大學教授夏清《國際新型儲能應用進展及其對我國的啟示》主題報告。