负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域

所使用的方正字体由方正电子免费公益授权封面图片：广西梧州市藤县和平镇华润电力春笋储能站｜图源：何华文/中新社自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。中关村储能产业技术联盟（CNESA）创立于2010年3月，是中国第一个专注于储能领域的非营利性行业社团组织，致力于通过影响政府政策的制定和储能技术的应用推广，促进产业的健康有序可持续发展。联盟聚集了优秀的储能技术厂商、新能源产业公司、电力系统以及相关领域的科研院所和高校，覆盖储能全产业链各参与方，共有国内、国际800余家成员单位。同时，联盟还负责承担中国能源研究会储能专业委员会秘书处的相关工作。联盟在支撑政府主管部门研究制定中国储能产业发展战略、倡导产业发展模式、确定中远期产业发展重点方向、整合产业力量推动建立产业机制等工作中，发挥着举足轻重的先锋作用。请访问网站了解更多详情http://www.cnesa.org/版权说明版权归自然资源保护协会（NRDC）、中关村储能产业技术联盟（CNESA）所有，转载或引用请注明来源。对报告如有建议或疑问,请联系hhuang@nrdc-china.org或esresearch@cnesa.org。项目单位及研究人员中关村储能产业技术联盟：岳芬、宁娜、孙佳为、陈静自然资源保护协会：黄辉、林明彻、王杨、吴婧涵 目录前言.......................................................................................................................................1第一章南部区域储能发展现状....................................................................................2第二章南部区域储能需求分析....................................................................................52.1多场景规模潜力推演..................................................................................52.2新型储能规模潜力分析.............................................................................92.3新型储能发展路径.....................................................................................10第三章现有政策机制及面临的挑战...........................................................................123.1配储政策驱动“表前”储能发展............................................................123.2分时电价驱动“表后”储能发展............................................................133.3独立储能市场机制对比分析....................................................................143.4面临的挑战.................................................................................................15第四章结论及建议........................................................................................................17参考文献............................................................................................................................20附表1典型储能技术性能对比..........................................................................................21附表2新型储能应用分类................................................................................................22附表3 2024年南部五省区工业储能不同运行策略下的充放电相关数据..................23 1|负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域前言南部区域（广东、广西、贵州、云南、海南）作为我国用电负荷中心，也是国内首个落地的区域电力市场，拥有丰富的水电、海上风电等清洁能源，省间电力资源互联互通程度高，通过深入挖掘储能、负荷侧、省间互济等低碳灵活性资源潜力，加强源、网、荷、储互动来保障电力供应安全和促进新能源消纳，具有良好的现实基础，不仅对推动地区经济绿色低碳发展具有重要意义，同时也能为国内其他地区电力转型提供借鉴。随着波动性可再生能源（VRE）渗透率不断提升，电源的出力可控性逐渐降低，系统对灵活性资源的需求剧增。作为可提供不同时间尺度和不同类型灵活性的资源，新型储能在电源侧、电网侧、用户侧已实现规模化发展。南部区域除贵州省外，均出台了支持新型储能发展的专项规划。未来在南部区域，新型储能在保供应、促消纳和保障电网安全方面将发挥愈加重要的作用。本项目的主报告《负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——南部区域》基于南部五省当前的源、网、荷特性，考虑未来的负荷增长和电力规划，定量分析了该区域低碳电力保供及灵活性资源潜力，研究了支撑相关低碳灵活性资源发展的配套机制设计，为负荷中心电力低碳转型提供了可以借鉴的经验。本报告作为项目研究框架下的子报告，侧重于分析南部区域储能资源的灵活性潜力及配套发展机制。 第一章南部区域储能发展现状根据中关村储能产业技术联盟（CNESA）全球储能项目库的不完全统计，截至2024年底，南部区域已投运新型储能9201MW/17474MWh，功率装机占全国总装机比例为11.7%；南部区域抽水蓄能电站分布在广东、海南两省，已建抽水蓄能装机为10280MW，功率装机占全国总装机比例为17.5%。图图1南南部部区区域域已已投投运运储储能能装装机机（（截截至至2024年年底底，，单单位位：：MW））图图2南南部部区区域域已已投投运运新新型型储储能能技技术术分分布布（（截截至至2024年年底底，，单单位位：：MW））广东广东锂电池图1-1南部区域已投运储能装机（截至2024年底，单位：MW按技术类型分布统计，已投运新型储能中锂电池占比达99.5%，位居首位；铅蓄电池占0.2%，位列次席；其余类型储能合计占比0.3%。典型储能技术性能对比见附表1。 负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域|2广西贵州云南新型储能装机抽蓄装机广西贵州云南铅蓄液流超级电容飞轮压缩空气 海南海南重力储能其他） 3|负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域按场景分布统计，已投运新型储能中电网侧占比达62.3%，其中独立储能占电网侧储能的98.3%；电源侧占比25.2%，储能+光伏、储能+常规机组占比最高，分别占电源侧的47.9%、32.9%；用户侧占比最小，为12.6%，其中工商业/产业园占用户侧的92.4%。图图3南南部部区区域域已已投投运运新新型型储储能能场场景景分分布布（（截截至至2024年年底底，，单单位位：：MW））光储风储风光储储能常规机组独立储能电网侧其他工商业产业园用户侧其他电源侧电网侧用户侧广东广西贵州云南海南图1-3南部区域已投运新型储能场景分布（截至2024年底，单位：MW） 负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域|4按应用分布统计，已投运新型储能中已投运新型储能中支持可再生能源并网、能量时移+容量服务、配电基础设施服务位居前三，装机规模分别达7784MW、4210 MW、3332MW。图图3南南部部区区域域已已投投运运新新型型储储能能场场景景分分布布（（截截至至2024年年底底，，单单位位：：MW））图图4南南部部区区域域已已投投运运新新型型储储能能应应用用分分布布（（截截至至2024年年12月月底底，，单单位位：：MW））电源侧电网侧用户侧广东广西贵州云南海南广东广西贵州云南海南图1-4南部区域已投运新型储能应用分布（截至2024年底，单位：MW）注：某一项目可能具备多项应用，新型储能应用分类见附表2。 5|负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域第二章南部区域储能需求分析2.1多场景规模潜力推演主报告《负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——南部区域》重点考量日内调峰与保供时段灵活性需求，本储能报告则聚焦惯量支撑、一次调频两类灵活性需求。2.1.1主报告灵活性资源规划装机主报告采用时序生产模拟法对规划年8760小时逐时段评估，统筹优化南部区域未来电力保供目标下的煤电、新能源、新型储能、需求侧响应、省间电力互济等资源需求。抽水蓄能、新型储能、需求侧资源3类灵活性资源的优化结果见下图。在满足保供需求的前提下，2025、2030、2035年新型储能最优规划装机分别为11.74、23.68、39.83GW，从装机规模来看，落后于抽蓄，和需求响应规模接近。图图5南南部部区区域域三三类类灵灵活活性性资资源源需需求求优优化化结结果果（（单单位位：：GW））抽水蓄能图2-1南部区域三类灵活性资源需求优化结果（单位：GW注：抽蓄电站未来规划装机作为边界条件，新型储能为电网侧新型储能装机。 新型储能年年年 需求侧资源生物质及其他气电煤电新型储能） 负荷中心储能潜力及发展机制研究——南部区域|62.1.2惯量及调频需求预测方法文 献[ 1 ]总 结 了 国 内 外 常 用 于 表 征 系 统 惯 量 需 求 （s y s t e m i n e r t i arequirement，SIR）的指标，包括：非同步电源渗透率RSNSP运行惯量ESOLoI、最小惯量阈值EMTLoI本报告采用非同步电源渗透率（RSNSP电源出力与总负荷的比值[2]。𝑅𝑅𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆式中：68+为新能源发电功率；6/489496＜，系统频率对同步惯量不敏感，无需优化；50%≤89496惯量（调相机、电压源虚拟惯量）或快速频率响应（电流源虚拟惯量）改善性能；89496系统无法稳定运行。常用调频容量预测方法有历史负荷统计法和经验比例法。国内外经验表明，调频容量通常按全网最大负荷的一定比例确定，并随新能源渗透率动态调整：电网互联规模越小、新能源占比越高，所需调频容量越大。以广东为例，调频市场总规模需求空间约d-=，占统调负荷的左右。（）南部区域惯量供需平衡分析基于主报告、、年典型日典型时刻（消纳最困难时刻）的电力平衡数据，计算南部电网89496指标变化情况。图图6南南部部区区域域2025、、2030、、2035年年典典