中國儲能網(wǎng)訊:西藏率先突破技術(shù)壁壘,建成全球首個超高海拔構(gòu)網(wǎng)型光儲電站、全國最大獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)型儲能項目,形成全國首個大規(guī)模應(yīng)用示范。與此同時,需要注意的是,項目仍然面臨穩(wěn)定控制、標(biāo)準(zhǔn)體系、盈利模式三重考驗。
那曲色尼區(qū)達(dá)嘎普100兆瓦/400兆瓦時獨(dú)立儲能項目,采用南瑞構(gòu)網(wǎng)型技術(shù),建成全國海拔最高、裝機(jī)容量最大的獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)型儲能項目。
在我國平均海拔超過4000米的雪域高原上,一座座新能源項目投產(chǎn)運(yùn)行,光伏板在持續(xù)捕獲陽光,成為支撐雪域高原萬家燈火不可或缺的電力能源。然而,超高比例新能源也帶來了電力的消納和安全穩(wěn)定風(fēng)險。青藏高原電力發(fā)展面臨獨(dú)特的難題:超高海拔、極寒氣候、電網(wǎng)相對薄弱,傳統(tǒng)儲能技術(shù)難以適配,新能源“發(fā)得出、送不走”成為長期痛點(diǎn)。而構(gòu)網(wǎng)型儲能,這一被業(yè)內(nèi)稱為電網(wǎng)“穩(wěn)定器”與新能源“收納盒”的技術(shù),正在改變這一局面。
近年來,西藏率先突破技術(shù)壁壘,建成全球首個超高海拔構(gòu)網(wǎng)型光儲電站、全國最大獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)型儲能項目,形成全國首個大規(guī)模應(yīng)用示范。與此同時,需要注意的是,項目仍然面臨穩(wěn)定控制、標(biāo)準(zhǔn)體系、盈利模式三重考驗。
高原破冰的實(shí)踐路徑
構(gòu)網(wǎng)型儲能依托電力電子技術(shù)與先進(jìn)控制算法,能夠模擬同步發(fā)電機(jī)特性,為電網(wǎng)提供慣量支撐和電壓支撐,可提升電網(wǎng)穩(wěn)定性,并有效促進(jìn)新能源消納,已成為支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。
基于地區(qū)特性,西藏自治區(qū)提早展開了政策部署。2023年5月,西藏自治區(qū)發(fā)展改革委印發(fā)《2023年風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源項目開發(fā)建設(shè)方案》,明確2023年西藏新增新能源建設(shè)規(guī)模573.5萬千瓦,其中,保障性并網(wǎng)項目373萬千瓦,市場化并網(wǎng)項目200.5萬千瓦。要求保障性并網(wǎng)光伏+儲能項目配置儲能容量不低于光伏裝機(jī)容量的20%,儲能時長不低于4小時,且需加裝構(gòu)網(wǎng)型裝置。《方案》提出加大儲能配置力度,并按要求加裝構(gòu)網(wǎng)型裝置,成為我國首個提出構(gòu)網(wǎng)型儲能系統(tǒng)加裝要求的地方政策。同年7月,西藏自治區(qū)發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于積極推動西藏電力系統(tǒng)構(gòu)網(wǎng)型儲能項目試點(diǎn)示范應(yīng)用的通知》,鼓勵在阿里地區(qū)、那曲市、日喀則市等地區(qū)先行先試構(gòu)網(wǎng)型儲能項目,鼓勵多元實(shí)施路徑試點(diǎn)應(yīng)用,針對存量儲能項目和增量儲能項目提出了差異化實(shí)施路徑。其中,針對存量儲能項目,可視評估情況對儲能系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行更換升級。增量儲能項目直接配置具備構(gòu)網(wǎng)型儲能特性的整套儲能系統(tǒng)設(shè)備。
明確目標(biāo)后,夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)成為要務(wù)。國網(wǎng)西藏電力聯(lián)合國調(diào)中心、西南分部、中國電科院、南瑞繼保等多家單位共同組建構(gòu)網(wǎng)型儲能研究工作專班,攻克短路電流支撐、慣量響應(yīng)、寬頻振蕩抑制、主動調(diào)頻、快速黑啟動和并離網(wǎng)切換等核心技術(shù),以及適應(yīng)復(fù)雜惡劣運(yùn)行環(huán)境的“防冷凝”“低氣壓適配”等改造技術(shù),建成全球首個超高海拔、超低溫度、極弱電網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)型光儲電站標(biāo)桿工程。同時,相關(guān)單位積極研究論證西藏電網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用效果,提出“新能源+構(gòu)網(wǎng)型儲能+構(gòu)網(wǎng)型SVG”一體化保供模式,編制西藏電網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型儲能并網(wǎng)技術(shù)要求,并形成《構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器技術(shù)要求》《構(gòu)網(wǎng)型儲能變流器測試規(guī)程》等多項標(biāo)準(zhǔn)草案,為西藏電網(wǎng)大規(guī)模構(gòu)網(wǎng)型儲能并網(wǎng)提供了有力技術(shù)保障。
隨著技術(shù)的突破與推廣,應(yīng)用規(guī)模不斷實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。西藏電網(wǎng)在加木、薩嘎、當(dāng)雄等地建設(shè)15千瓦構(gòu)網(wǎng)型SVG,形成全國首個大規(guī)模構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用示范,為構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在全國推廣應(yīng)用提供了樣板。在拉薩、那曲、阿里等市(地)大規(guī)模發(fā)展應(yīng)用構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù),為西藏電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和清潔能源消納提供了有力支撐。2024年,西藏構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用快速發(fā)展,共建設(shè)構(gòu)網(wǎng)型儲能容量60.8萬千瓦/252.2萬千瓦時,率先實(shí)現(xiàn)了省級電網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用。截至2025年11月底,西藏全區(qū)擁有在運(yùn)構(gòu)網(wǎng)型儲能站34座、容量63.7萬千瓦/249.8萬千瓦時,已通過構(gòu)網(wǎng)型試驗驗證轉(zhuǎn)構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行的儲能電站11座,容量28.7萬千瓦/123.8萬千瓦時。其中,阿里地區(qū)改則縣30兆瓦光儲項目在海拔4600米、零下20攝氏度的低溫極弱電網(wǎng)環(huán)境下,完成35千伏人工短路擾動試驗和跟網(wǎng)/構(gòu)網(wǎng)模式切換,是全球首個超高海拔智能組串式構(gòu)網(wǎng)型光儲電站。那曲色尼區(qū)達(dá)嘎普100兆瓦/400兆瓦時獨(dú)立儲能項目,采用南瑞構(gòu)網(wǎng)型技術(shù),建成全國海拔最高、裝機(jī)最大的獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)型儲能項目。
實(shí)踐表明,構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)能夠有效提升新能源消納能力和電網(wǎng)運(yùn)行可靠性,具體體現(xiàn)在以下三個方面。一是促進(jìn)新能源消納。通過增強(qiáng)電網(wǎng)強(qiáng)度和暫態(tài)電壓支撐能力,解決新能源基地場站接入點(diǎn)短路比低、寬頻振蕩和暫態(tài)過電壓等問題,區(qū)域內(nèi)新能源消納能力預(yù)計可提升20%~30%,進(jìn)而提高新能源利用率和外送能力。二是強(qiáng)化電網(wǎng)電壓支撐。構(gòu)網(wǎng)型儲能的電壓響應(yīng)能力較強(qiáng),無功啟動僅需5毫秒,最大能輸出3倍額定電流的無功功率,電壓階躍響應(yīng)時間不超過100毫秒,能在電壓跌落的“黃金1秒”內(nèi)撐住電網(wǎng),防范系統(tǒng)故障下的暫態(tài)電壓失穩(wěn)。三是保障供電可靠性。在薄弱電網(wǎng)地區(qū)通過構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的超強(qiáng)故障穿越支撐能力和孤島連續(xù)供電技術(shù),確保電力系統(tǒng)可靠供電,如西藏那曲110千伏亞索開線故障跳閘,索縣藏開投光儲電站帶主變壓器、35千伏母線、光伏及SVG平穩(wěn)運(yùn)行,充分發(fā)揮了構(gòu)網(wǎng)型儲能的構(gòu)網(wǎng)作用。
規(guī)?;茝V面臨三重考驗
西藏的實(shí)踐雖然走在前列,但構(gòu)網(wǎng)型儲能從“技術(shù)可行”到“規(guī)模落地”,仍面臨三重考驗。
首先是穩(wěn)定控制難度增大。有別于跟網(wǎng)型設(shè)備,構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備涉網(wǎng)參數(shù)多,對系統(tǒng)特性影響規(guī)律復(fù)雜;此外,由于設(shè)備廠家多、參數(shù)各異,設(shè)備參數(shù)配置不當(dāng)、協(xié)同配合難度大等問題易引發(fā)系統(tǒng)振蕩和新能源脫網(wǎng)等風(fēng)險。一方面,構(gòu)網(wǎng)型變流器作為電壓源運(yùn)行,若電網(wǎng)阻抗較低,構(gòu)網(wǎng)電壓與電網(wǎng)電壓之間的微小偏差可能引發(fā)顯著的電流沖擊,最終導(dǎo)致失穩(wěn)。另一方面,在構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備和跟網(wǎng)型設(shè)備混聯(lián)運(yùn)行時,一定工況下會發(fā)生電氣諧振,必須通過選擇合理的配比、布點(diǎn)及參數(shù)來降低安全風(fēng)險。
其次是標(biāo)準(zhǔn)體系仍有缺失。構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)作為一項新技術(shù),國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)尚不健全,國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)存在差異,制約了構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用。在國內(nèi),相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、功能要求、測試規(guī)范、驗收標(biāo)準(zhǔn)還存在一定空白,如多機(jī)并聯(lián)儲能的環(huán)流控制、參數(shù)協(xié)調(diào)等標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,制約技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用。在國際范圍,各國標(biāo)準(zhǔn)雖功能名詞統(tǒng)一,但內(nèi)涵不盡相同,導(dǎo)致設(shè)備性能參差不齊,亟須建立健全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,增強(qiáng)互操作性。
最后是盈利模式尚不成熟。構(gòu)網(wǎng)型儲能面臨成本居高不下、市場機(jī)制不健全等難題,收益模式暫時不夠明確,降低了各界對構(gòu)網(wǎng)型儲能的投資意愿。一方面,為了滿足短時擴(kuò)展能力,儲能變流器需要具備較大的容量冗余,這直接加大了系統(tǒng)成本。構(gòu)網(wǎng)型儲能設(shè)備過流能力由1.5倍提升至3.0倍,整套儲能系統(tǒng)設(shè)備都需超配,成本相應(yīng)增加。另一方面,構(gòu)網(wǎng)型儲能參與慣量支撐、頻率調(diào)節(jié)、黑啟動等輔助服務(wù)的評價和回報機(jī)制尚不明確,在一定程度上影響了企業(yè)投資積極性。以西藏為例,構(gòu)網(wǎng)型儲能缺乏容量補(bǔ)償機(jī)制,且輔助服務(wù)市場尚未成熟,僅依賴有限的輔助服務(wù)補(bǔ)償(構(gòu)網(wǎng)型儲能慣量補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為0.2元千瓦時)和充放電價差(0.1元/千瓦時放電價、0.341元/千瓦時充電價)獲取收益,成本回收難度極大。
有待協(xié)同發(fā)力
“十五五”時期,西藏電力保供仍寄希望于“新能源+儲能”,常規(guī)水電僅投產(chǎn)94萬千瓦,新能源新增裝機(jī)容量近900萬千瓦,新能源裝機(jī)占比將突破70%。為進(jìn)一步適應(yīng)電網(wǎng)高比例可再生能源接入與高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用的“雙高”特性,進(jìn)一步提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力保供能力,需要新增構(gòu)網(wǎng)型儲能不少于60萬千瓦,構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的應(yīng)用將達(dá)到空前規(guī)模。同時,構(gòu)網(wǎng)型儲能具備黑啟動能力,可為解決西藏41個電網(wǎng)薄弱縣域提升供電可靠性問題,為建設(shè)偏遠(yuǎn)地區(qū)并/離網(wǎng)型微電網(wǎng)示范提供主動支撐電源。
要實(shí)現(xiàn)構(gòu)網(wǎng)型儲能的大規(guī)模應(yīng)用,基于現(xiàn)有基礎(chǔ),還需從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、市場激勵三方面協(xié)同發(fā)力。
在技術(shù)方面,有必要強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān),降低系統(tǒng)安全風(fēng)險??梢猿浞职l(fā)揮國家電網(wǎng)科技項目引導(dǎo)作用,鼓勵科研院所、高校、企業(yè)等成立聯(lián)合體,集中力量深入研究構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備涉網(wǎng)參數(shù)影響規(guī)律,開展標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化建模,支撐新能源高效利用和電力保供等場景,突破構(gòu)網(wǎng)型設(shè)備規(guī)劃配置關(guān)鍵技術(shù)。提出規(guī)?;瘶?gòu)網(wǎng)型設(shè)備參與電網(wǎng)風(fēng)險防御的協(xié)同控制方法,結(jié)合人工智能技術(shù)建立預(yù)警機(jī)制,智能監(jiān)測系統(tǒng)振蕩與新能源脫網(wǎng)風(fēng)險。
在標(biāo)準(zhǔn)方面,可以完善標(biāo)準(zhǔn)體系,規(guī)范行業(yè)發(fā)展秩序。系統(tǒng)總結(jié)全國范圍內(nèi)構(gòu)網(wǎng)型儲能建設(shè)經(jīng)驗,綜合考慮先進(jìn)性、合理性、系統(tǒng)性,建立涵蓋設(shè)備性能、并網(wǎng)測試、運(yùn)行控制等方面的構(gòu)網(wǎng)型儲能標(biāo)準(zhǔn)體系,分領(lǐng)域、分階段推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)驗證、應(yīng)用。國家電網(wǎng)有限公司可以考慮牽頭在國際大電網(wǎng)委員會(CIGRE)、電氣電子工程師學(xué)會(IEEE)等組織成立構(gòu)網(wǎng)型儲能工作組,培育構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)提案,積極輸出我國構(gòu)網(wǎng)型儲能建設(shè)先進(jìn)經(jīng)驗,搶占國際標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。
在市場激勵方面,需要健全激勵機(jī)制,提升投資建設(shè)活力。電網(wǎng)公司可以與政府部門協(xié)同,爭取通過設(shè)立專項扶持基金、提供低息貸款或融資擔(dān)保等方式,降低項目前期資金壓力,推動示范項目建設(shè)和推廣應(yīng)用,通過規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步降低生產(chǎn)和應(yīng)用成本。在推動電力市場化改革的過程中,可以明確構(gòu)網(wǎng)系統(tǒng)在提供調(diào)頻、調(diào)壓等輔助服務(wù)中的角色和收益容量,制定合理的容量電價機(jī)制,以反映構(gòu)網(wǎng)系統(tǒng)的容量價值,保障投資回報,激發(fā)構(gòu)網(wǎng)型儲能投資建設(shè)活力,從“政策推動”轉(zhuǎn)向“市場主動”。
(作者均供職于國網(wǎng)西藏電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院。編輯:蘇慧婷 )




