【專家】：源網(wǎng)荷儲一體化與綜合能源服務(wù)開發(fā)模式與案例分享

未經(jīng)許可請勿引用源網(wǎng)荷儲一體化與綜合能源服務(wù)開發(fā)模式與案例分享合肥2023年4月電力建設(shè)電力建設(shè)?(一)我國新能源發(fā)展現(xiàn)狀截至2022年底，全國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量25.6億千瓦，其中，非化石能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)12.7億千瓦，占比達(dá)到49.5%,風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)占比29.5%,煤電裝機(jī)容量11.24億千瓦，占比降至43.8%。2022年，全國非化石能源發(fā)電量達(dá)3.15萬億千瓦時，占總發(fā)電量的36.2%。其中，風(fēng)電、光伏發(fā)電量1.19萬億千瓦時，占總發(fā)電量的13.7%;煤電發(fā)電量占比降至58.4%。電力建設(shè)3(二)新能源新增裝機(jī)再創(chuàng)新高根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年，我國風(fēng)電光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量12504萬千瓦，同比增長22%。截至2022年底，我國新能源累計裝機(jī)容量達(dá)到7.58億千瓦，其中風(fēng)電累計裝機(jī)容量3.65億千瓦；光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量3.93億千瓦，光伏累計裝機(jī)容量首次超過風(fēng)電。002021年2022年2021年2022年電力建設(shè)42016-2022年新能源累計裝機(jī)容量2016-2022年新能源新增裝機(jī)容量根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年，我國風(fēng)電新增裝機(jī)容量3763萬千瓦，同比下降21%。截至2022年底，風(fēng)電累計裝機(jī)容量達(dá)到3.65億千瓦。2016-2022年風(fēng)電累計裝機(jī)容量550電力建設(shè)2016-2022年風(fēng)電新增裝機(jī)容量根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年，我國光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量8741萬千瓦，同比增長60.3%,截至202250002016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年■光伏累計裝機(jī)容量——裝機(jī)占比2016-2022年光伏累計裝機(jī)容量02016年2017年2018年2019年2016年2016-2022年光伏新增裝機(jī)容量(三)新能源發(fā)電量突破1萬億千瓦時根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年，我國新能源累計發(fā)電量達(dá)到1.19萬億千瓦時，占全部發(fā)電量比重13.7%。其中風(fēng)電發(fā)電量7624億千瓦時；光伏發(fā)電量4276億千瓦時。其中，青海新能源發(fā)電量占本地區(qū)發(fā)電量占比最高，達(dá)到41.5%,河北達(dá)到30.9%,甘肅、黑龍江、吉林和寧夏超過20%。2022年風(fēng)電累計發(fā)電量及占本地區(qū)總發(fā)電量比重資料來源：全國新能源消納監(jiān)測預(yù)警中心電力建設(shè)，2022年光伏累計發(fā)電量及占本地區(qū)總發(fā)電量比重根據(jù)全國新能源消納監(jiān)測預(yù)警中心發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年，我國風(fēng)電利用率為97.6%,其中蒙東(91.2%)青海(91.6%)和河北(93.%)。光伏發(fā)電利用率為98.8%,其中青海(91.1%)、西藏(80.0%)低于95%。8(四)新型儲能發(fā)展現(xiàn)狀：總量及地區(qū)分布型儲能參與電力市場和調(diào)度運(yùn)用的通知》等一系列政策。根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，全國已投運(yùn)新型儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)870萬千瓦，平均儲能時長約2.1小時。截至2022年底，累計裝機(jī)規(guī)模排名前5的省份依次為：山東155萬千瓦、寧夏90萬千瓦、廣東71萬千瓦、湖南63萬千瓦、內(nèi)蒙古59萬千瓦。0山東廣東寧夏湖南90山東廣東寧夏湖南9截至2022年底，全國新型儲能裝機(jī)中，鋰離子電池儲能占比94.5%、壓縮空氣儲能2.0%、液流電池儲能鉛酸(炭)電鉛酸(炭)電2022年新型儲能累計裝機(jī)構(gòu)成2022年新型儲能累計裝機(jī)構(gòu)成(二)我國新能源發(fā)展面臨的形勢“十四五”新能源年新增裝機(jī)突破1億千萬、年發(fā)電量超過1萬億千瓦時已成為常態(tài)。2025年新能源發(fā)電量將超過水電。新能源呈現(xiàn)多元發(fā)展新態(tài)勢，集中式與分布式并舉，陸上與海上并舉，單品種開發(fā)與多品種互補(bǔ)并舉新態(tài)勢。著力調(diào)整優(yōu)化能源著力調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)一O加強(qiáng)風(fēng)電太陽能發(fā)電建設(shè)：2023年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到4.3億千瓦左右、太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到4.9億O加強(qiáng)風(fēng)電太陽能發(fā)電建設(shè)：2023年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到4.3億千瓦左右、太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到4.9億千瓦左右；O積極安全有序發(fā)展核電：2023年新增核電裝機(jī)289萬千瓦，在運(yùn)規(guī)模達(dá)到5846萬千瓦；O積極安全有序發(fā)展核電：2023年新增核電裝機(jī)289萬千瓦，在運(yùn)規(guī)模達(dá)到5846萬千瓦；電力建設(shè)1(二)新能源新增長極及多元開發(fā)模式為新能源大規(guī)模高比例發(fā)展提供支撐根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》目標(biāo)，2030年我國非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%,2035年非化石能源消費(fèi)比重在2030年的基礎(chǔ)上進(jìn)一步大幅提高，可再生能源發(fā)電成為主體電源，新型電力系統(tǒng)建設(shè)取得實(shí)質(zhì)性成效?！叭薄鄙掣昊拇笮惋L(fēng)光基地、西南水風(fēng)光基地、東部沿海海上風(fēng)電基地、分布式光伏+是未來支撐我國新能源大規(guī)模高比例發(fā)展的新增長極。(三)“新能源+儲能”從強(qiáng)配到行業(yè)共識解決新能源發(fā)電隨機(jī)性、波動性帶來的系統(tǒng)平衡問題，多時間尺度儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用需求激增，電力系統(tǒng)目前，全國26個省區(qū)規(guī)劃的“十四五”時期新型儲能的裝機(jī)總規(guī)模接近67GW,遠(yuǎn)超國家規(guī)劃的2022年1月18日，《國家發(fā)展改革委國家能源局關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》提出推動形成適合中國國情、有更強(qiáng)新能源消納能力的新型電力系統(tǒng)。標(biāo)志著我國電力市場建設(shè)進(jìn)入新階段?！獭痰?025年，全國統(tǒng)一電力市場體系初步建成，有利于新能源、儲能等發(fā)展的市場交易和價格機(jī)制初步形成，綠√到2030年，全國統(tǒng)一電力市場體系基市場長期供需、穩(wěn)定市 機(jī)制機(jī)制新能源適應(yīng)性回收機(jī)制交易場化交易機(jī)制目電力建設(shè)15(1)保安全：如何在電力市場保障高比例新能源系統(tǒng)供電安全?“十四五”新能源將呈現(xiàn)大規(guī)模、高比例、跨越式增長趨勢，與此同時，新能源出力波動性與不確定性導(dǎo)致其參與系統(tǒng)平衡的有效容量1遠(yuǎn)低于常規(guī)電源，供應(yīng)保障能力偏低且不穩(wěn)定。系統(tǒng)電力電量平衡難度加大，并將在未來進(jìn)一步加劇。1新能源對電力系統(tǒng)無顯著影響1:新能源有效容量是指在系統(tǒng)平衡或者容量充裕性分析中所考慮的能夠等效替代的常規(guī)電源發(fā)電容量2新能源對系統(tǒng)運(yùn)行影響較小系統(tǒng)運(yùn)行方式需要細(xì)微調(diào)整3新能源決定系統(tǒng)主要運(yùn)行方式凈負(fù)荷更具波動性，系統(tǒng)潮流發(fā)生較大變化4新能源成為某些時刻全部的電力供應(yīng)來源新能源發(fā)電高占比時段出現(xiàn)供電可靠性風(fēng)險5新能源電力供應(yīng)日益過剩電力供應(yīng)短缺/過剩時段增加6新能源導(dǎo)致季節(jié)性/騰年度的電力建設(shè)6季節(jié)性儲能和氫燃料成為必需(1)保安全：如何在電力市場保障高比例新能源系統(tǒng)供電安全?新能源同時率低，波動大，供電保障能力不足。特別是在極熱無風(fēng)、連續(xù)陰雨等特殊天氣下，新能源對高峰電力平衡支撐有限，增加了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的潛在風(fēng)險?！绦履茉雌骄瑫r率低。新能源“大裝機(jī)小電量”、“極熱無風(fēng)晚峰無光”特征顯著。區(qū)域范圍新能源年平均同時率較低，僅17%左右，對尖峰電力支撐能力有限?！绦履茉赐矸逯文芰θ?。冬季負(fù)荷晚高峰期間，水電支撐能力下降、光伏出力基本為零、風(fēng)電波動明顯，冬季保供用電負(fù)荷晚高峰時段只能按照裝機(jī)水平的15%的保障性出力納入電力平衡。高峰時段風(fēng)電波動明顯高峰時段風(fēng)電波動明顯8風(fēng)電出力9月某電網(wǎng)負(fù)荷與風(fēng)電出力曲線9月某電網(wǎng)負(fù)荷與風(fēng)電出力曲線出力下降了0.3億千瓦，嚴(yán)重加劇了電力平衡緊張局面(2)保消納：如何保障新能源在電力市場高效利用?(2)保消納：如何保障新能源在電力市場高效利用?消納責(zé)任權(quán)重引導(dǎo)：國家不再下達(dá)各省(區(qū)、市)的年度建設(shè)規(guī)模和指標(biāo)，而是堅持目標(biāo)導(dǎo)向，測算下達(dá)各省年度可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重，引導(dǎo)各地?fù)?jù)此安排風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)，推進(jìn)跨省跨區(qū)風(fēng)光電交易。并網(wǎng)多元保障機(jī)制：將風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目分為兩類：保障性并網(wǎng)項(xiàng)目和市場化并網(wǎng)項(xiàng)目。兩類項(xiàng)目并網(wǎng)條件有差異，并網(wǎng)后執(zhí)行同等的消納政策。保障性并網(wǎng)競爭性配置機(jī)制：根據(jù)消納責(zé)任權(quán)重測算確定的保障性并網(wǎng)規(guī)模有限，哪些項(xiàng)目能夠納入保障性并網(wǎng)范圍，由各省級能源主管部門通過競爭性配置統(tǒng)一組織。項(xiàng)目上網(wǎng)電價按照國家價格主管部門有關(guān)政策執(zhí)行。消納責(zé)任權(quán)重引導(dǎo)機(jī)制引導(dǎo)年度風(fēng)光開發(fā)建設(shè)消納責(zé)任權(quán)重引導(dǎo)機(jī)制保障性并網(wǎng)三大三大機(jī)制市場化井網(wǎng)保障性并網(wǎng)競爭性配需機(jī)制通過競爭性配置方式確定保障性并網(wǎng)項(xiàng)目保障性并網(wǎng)競爭性配需機(jī)制(2)保消納：如何保障新能源在電力市場高效(2)保消納：如何保障新能源在電力市場高效利用?負(fù)荷高峰保供應(yīng)和負(fù)荷低谷保消納的“兩難”矛盾日益顯現(xiàn)隨著新能源占比提升，新能源大發(fā)時段“棄電”和高峰時段“缺電”的風(fēng)險并存且持續(xù)增大。√要確保電力的穩(wěn)定可靠供應(yīng)，就需要保證常規(guī)火電較大的開機(jī)容量，會增加新能源棄電；√要保證新能源的高水平消納，就需要適當(dāng)?shù)臏p小火電開機(jī)容量，可能會出現(xiàn)電力缺口。接入16.59%接入16.59%風(fēng)電和6.5%太陽能發(fā)電不接入波動性不接入波動性電源棄風(fēng)20000凈負(fù)荷3月31日0光伏發(fā)電帶來的凈負(fù)荷“鴨子曲線”新能源發(fā)電成本及消納成本預(yù)計。圖已力建設(shè)20(1)源網(wǎng)荷儲一體化概念的提出背景√2021年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意√2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動方案》,提出構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，要大√2022年6月，國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委國家能源局《關(guān)于促進(jìn)新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,√2023年1月，國家能源局發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》(征求意見稿);提出打造“新能源+”模式，加快提電力建設(shè)21(2)源網(wǎng)荷儲一體化三種典型模式口區(qū)域(省)級源網(wǎng)荷儲一體化√依托現(xiàn)代信息通訊及智能化技術(shù)，加強(qiáng)全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，建立源網(wǎng)荷儲靈活高效互動的電力運(yùn)行與市場體系，充分發(fā)揮區(qū)域電網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用，落實(shí)電源、電力用戶、儲能、虛擬電廠參與市場機(jī)制?？谑?縣)級源網(wǎng)荷儲一體化√在重點(diǎn)城市開展源網(wǎng)荷儲一體化堅強(qiáng)局部電網(wǎng)建設(shè)，梳理城市重要負(fù)荷，研究局部電網(wǎng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)方案，提出保障電源以及自備應(yīng)急電源配置方案。√結(jié)合清潔取暖和清潔能源消納工作開展市(縣)級源網(wǎng)荷儲一體化示范，研究熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組、新能源電站、靈活運(yùn)行電熱負(fù)荷一體化運(yùn)營方案?？趫@區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化√在城市商業(yè)區(qū)、綜合體、居民區(qū)，依托光伏發(fā)電、并網(wǎng)型微電網(wǎng)和充電基礎(chǔ)設(shè)施等，開展分布式發(fā)電與電動汽車(用戶儲能)靈活充放電相結(jié)合的園區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化建設(shè)?！淘诠I(yè)負(fù)荷大、新能源條件好的地區(qū)，支持分布式電源開發(fā)建設(shè)和就近接入消納，結(jié)合增量配電網(wǎng)等工作，開展源網(wǎng)荷儲一體化綠色供電園區(qū)建設(shè)。電力建設(shè)22(3)工業(yè)園區(qū)是推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化的突破口2013.92021.22021.8《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整區(qū)建設(shè)工作組發(fā)布《零碳智慧園區(qū)白皮書 (2022)》,指出“基于現(xiàn)有的園區(qū)(4)源網(wǎng)荷儲一體化相關(guān)政策：國家政策2021年4月，國家能源局綜合司印發(fā)《關(guān)于報送“十四五”電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展工作方案的口落實(shí)可再生能源消納消納能力，源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展應(yīng)提出充分發(fā)揮負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)響應(yīng)能力，加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲多向互動的具體舉措，開展對大電網(wǎng)調(diào)節(jié)支撐需求的效果分析；實(shí)施后每年不低于2億千瓦時新能源電量消納能力且新能源電量消納占比不低于整體電量50%的項(xiàng)目應(yīng)列為發(fā)展重點(diǎn)；口統(tǒng)籌優(yōu)化各類電力資源要素，源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展應(yīng)提出通過虛擬電廠等一體化聚合模式與大電網(wǎng)相聯(lián)的方案，力求物理界面與調(diào)控關(guān)系清晰。2021年11月，國家能源局綜合司印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)2021年度電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展工作的通知》,口嚴(yán)守一體化項(xiàng)目要求底線。堅持以消納為導(dǎo)向，著力提升利用效率，強(qiáng)化自主調(diào)峰，自我消納，兼顧開發(fā)和利用。電力源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目應(yīng)充分挖掘和釋放生產(chǎn)側(cè)、消費(fèi)測調(diào)節(jié)潛力，重點(diǎn)通過引導(dǎo)用戶積極性，最大化調(diào)動(或發(fā)揮)負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)能力，加強(qiáng)源網(wǎng)荷儲多向互動；口突出“一體化”項(xiàng)目階段特點(diǎn)，在合理范圍內(nèi)，電力源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目可通過組織虛擬電廠等一體化聚合模式參與電網(wǎng)運(yùn)行和市場交易，力求物理界面與調(diào)控關(guān)系清晰，劃出與大電網(wǎng)的物理分界面。二口把握一體化項(xiàng)目推進(jìn)節(jié)奏。按照優(yōu)化存量資源配置，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)增量資源供給的原則，2021年度各省試點(diǎn)>展開展的一體24化項(xiàng)目增量電源并網(wǎng)容量應(yīng)在本省電力規(guī)劃、可再生能源發(fā)展規(guī)劃內(nèi)統(tǒng)籌平衡。電力建設(shè)25(一)源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目開發(fā)模式(1)源網(wǎng)荷儲一體化試點(diǎn)項(xiàng)目總體情況初步統(tǒng)計，已有30個省(區(qū)、市)申報電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)項(xiàng)目合計595項(xiàng)，其中，跨省跨區(qū)多能互補(bǔ)項(xiàng)目43項(xiàng)，省內(nèi)多能互補(bǔ)項(xiàng)目267項(xiàng)，電力源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目285項(xiàng)；涉及新建新能源項(xiàng)目85746萬千瓦，其中，風(fēng)電27579萬千瓦，光伏58167萬千瓦，配套建設(shè)新型儲能12027萬千瓦。全國已明確了源網(wǎng)荷儲一體化試點(diǎn)項(xiàng)目接近100個，電源總裝機(jī)超過3000萬千瓦?？谖锢斫缑妫涸淳W(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目通過虛擬電廠等一體化聚合模式與大電網(wǎng)相聯(lián)，并明確物理界面；電力多能互補(bǔ)項(xiàng)目的布局宜相對集中，并盡量通過單點(diǎn)接入電力系統(tǒng)?？谡{(diào)控模式：對于具備條件的的一體化項(xiàng)目，鼓勵成立聯(lián)合運(yùn)行調(diào)度中心，對內(nèi)實(shí)行統(tǒng)籌協(xié)同和優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的最優(yōu)化運(yùn)行，對外服從電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一調(diào)度，減輕對調(diào)度資源的過度占用。(2)源網(wǎng)荷儲一體化項(xiàng)目關(guān)鍵特征項(xiàng)目大體可分為三類：√用戶(網(wǎng))區(qū)域內(nèi)建設(shè)模式。在用戶或增量配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化區(qū)域內(nèi)建設(shè)新能源電站，為用戶(網(wǎng))供電。模式1公網(wǎng)系統(tǒng)用戶站模式1公網(wǎng)系統(tǒng)用戶站新能源電站模式3-B公網(wǎng)系統(tǒng)力建設(shè)模式3-A公網(wǎng)系統(tǒng)模式2公網(wǎng)系統(tǒng)低壓能電站新能源電站增量配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、四區(qū)源網(wǎng)荷儲一體化新能源電站用戶姑(二)源網(wǎng)荷儲一體化與綜合能源服務(wù)商(1)我國綜合能源服務(wù)發(fā)展歷程早期的綜合能源服務(wù)以節(jié)能服務(wù)為主，隨著新能源的發(fā)展，以及低碳化、精細(xì)化用能需求的增長，綜合能源服務(wù)向運(yùn)營增值演進(jìn)。2020年綜合能源服務(wù)同比增長112%,南方電網(wǎng)綜合能源限公司綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)行動計劃》,并提出了三個階備案節(jié)能公司(含綜合能源服務(wù)公司)共7046家。力建設(shè)(二(二)源網(wǎng)荷儲一體化與綜合能源服務(wù)商(2)不同階段綜合能源服務(wù)主要業(yè)務(wù)內(nèi)容及商業(yè)模式√第一階段以節(jié)能改造方案為主；√第二階段以服務(wù)新能源開發(fā)利用為主，主要是由于光伏發(fā)電技術(shù)的突破；√