构网型储能技术的突破将释放全球五万亿美元的可再生能源投资（报告摘要）

亚太区电力与可再生能源 2025年6月 2024-2034年，全球新增发电装机容量将主要由可再生能源驱动，其中光伏发电占据主导地位，但需要BESS提供配套支持 预计未来十年全球BESS新增装机容量将达到1,500GW，这一规模甚至将超越同期的风电新增装机 更高的可再生能源渗透率可能影响电网稳定性，增加系统崩溃的风险 电网需要稳定的电压和频率才能在正常条件下运行。BESS能够提供高度灵活且响应迅速的电网惯量，从而支持或替代传统同步发电机 •电气系统或电路中电压在极短时间内突然上升并超过正常工作电压的现象。•典型案例：2019年英国雷击导致发电站跳闸。极端天气引起输电线路浪涌是典型情况。其它原因还包括电容器或发电机开关操作。 •系统电压在极短时间内快速下降的现象，若未及时处理可能引发电压崩溃。 •电力系统中频率覆盖范围较广的振荡现象，通常涉及多种振荡模式且相互作用具有不可预测性，导致系统稳定性调控难度显著增加。 •典型案例 ：美国Dominion Energy电网（数据中心密集区域）出现14.7-14.8Hz振荡，这类现象在低电压、可靠性薄弱区域尤为棘手。 •典型案例：因短路导致电厂大型发电机突发故障、断路器分合闸操作、负荷骤变（如甩负荷或失磁）等情况。 •电力系统频率暂时下降至其标称值以下，通常由发电与负荷需求之间的突然失衡引起。•典型案例：2025年西班牙停电事件中，2.2GW的发电容量突然脱网，导致频率骤降，随后与法国电网解列，最终引发整个伊比利亚半岛电网的全域断电。 到2040年，除美国外，其余市场的电网级BESS成本将低于煤电和气电 全球范围内，“集中式光伏+BESS”一体化项目已具备与陆上风电竞争的能力 构网型BESS可应对因可再生能源渗透率提高而导致的系统惯量下降问题 与传统跟网型储能系统不同，构网型BESS能够模拟惯量并主动生成电压和频率信号，从而增强电网稳定性 可再生能源的高渗透率正在对电力系统可靠性构成挑战 •跟网型储能系统依赖电网的电压和频率信号来构建其运行状态。它缺乏独立调整运行方式或为电网提供主动支撑的能力。 •构网型储能系统作为主动控制单元运行。其独特的控制逻辑使其能够像同步发电机一样运行。该系统可独立向电网及连接负载输出电压和频率，并自主调整运行状态。这种系统能有效补偿电力电子设备惯量不足的问题，从而提升电网整体稳定性和可靠性。 除了固有的间歇性特征外，可再生能源发电设备提供的惯量比传统发电设备更少，这降低了电力系统的可靠性。这两个问题在近年来已导致电力系统故障频率的上升。 在系统强度较低的工况下运行时，电压稳定性问题尤为突出；构网型储能可帮助改善系统整体稳定性 与传统储能相比，构网型储能具备电压重构能力 案例研究I：红海项目，沙特阿拉伯塔布克省 全球首个GWh级光伏+构网型BESS混合项目，也是世界上最大的离网可再生能源项目 项目规格 项目概览 构网能力 •红海项目是离网项目，但由于其规模庞大，可通过可再生能源实现24/7全天候供电•红海项目使用110kV电网，覆盖100多公里，包含集中式光伏和BESS项目，横跨六个微电网站点。其中三个站点互联（即主微电网）。•主微电网以30%的负荷运行，为度假村、机场和海水淡化厂供电。•一座可在20分钟内启用的备用生物质能电厂已用于其它三个独立微电网**，但未在互联主微电网上使用。•供电成本为US$0.10/kWh，是之前柴油发电机成本的三分之一。•场地条件独特，位于全国太阳辐射最高的地区（7-8kWh/m²），且较少受到沙尘暴影响。 •红海项目采用最新的构网技术，具备软件仿真验证、小阵列验证、大型电站验证、24/7全天候运行功能，且可在高达60°C的极端环境中运行。•该项目可提供一次和二次电压调节（支持电网稳定性）、频率和电压控制（支持甩负荷）、合成惯性（模拟电网）以及同步黑启动（在可能发生停电的情况下）。 这是全球唯一24/7全天候运行的100%集中式零碳项目。红海项目已连续运行21个月无中断，稳定发电15.5亿kWh（相当于为14.4万户家庭供电一年）。 案例研究II：在澳大利亚，充放电时间更长的电池系统（如4小时系统）将通过在电价峰值时段获取更多价值来赚取更高的收入和回报 到2026年，一个4小时储能系统相比1.5小时储能系统可多产生161%的收入，并实现15%的内部收益率（IRR） 未来十年需加速构网型储能技术的部署，以释放全球预计五万亿美元的可再生能源投资 即便未来所有规划建设的储能系统均为构网型，仍需新增约1,400GW的储能装机容量，以满足电网对稳定性的需求 •构网型储能技术已通过测试并具备应用条件，但其利用率仍偏低，需规模化推广以发挥作用。 •早期案例研究表明，当构网型储能技术实现充分规模化应用时，可稳定运行，并支撑大量逆变器型电源（光伏、风电、储能）并网发电。•鉴 于2024-2034年 全球 新增 发 电 装 机 容 量中 超80%来自包括BESS在内的可再生能源，新型电力系统设计需纳入构网型储能控制策略。•各国已着手制定构网型储能技术规范与标准，以加速其应用并保障电网稳定，但要推动更广泛的落地，仍需积累更多构网型储能系统的实际运行数据，以获得监管机构认可。 Disclaimer These materials, including any updates to them, are published by and remainsubject to the copyright of the Wood Mackenzie group ("Wood Mackenzie"),or its third-party licensors (“Licensors”) as relevant, and are made available toclients of Wood Mackenzie under terms agreed between Wood Mackenzie andthose clients. The use of these materials is governed by the terms and conditionsof the agreement under which they were provided. The content and conclusionscontained are confidential and may not be disclosed to any other person withoutWood Mackenzie's prior written permission. Wood Mackenzie makes no warrantyor representation about the accuracy or completeness of the information and datacontained in these materials, which are provided 'as is'. The opinions expressedin these materials are those of Wood Mackenzie, and do not necessarily representour Licensors’ position or views.Nothing contained in them constitutes an offerto buy or to sell securities, or investment advice. Wood Mackenzie's products donot provide a comprehensive analysis of the financial position or prospects of anycompany or entity and nothing in any such product should be taken as commentregarding the value of the securities of any entity. If, notwithstanding the foregoing,you or any other person relies upon these materials in any way, Wood Mackenziedoes not accept, and hereby disclaims to the extent permitted by law, all liabilityfor any loss and damage suffered arising in connection with such reliance. Copyright ©2025, Wood Mackenzie Limited. All rights reserved. +44131 243 4477+1 713 470 1700+65 6518 0888contactus@woodmac.comwww.woodmac.com EuropeAmericasAsia PacificEmailWebsite Wood Mackenzieis a trusted intelligence provider, empowering decision-makers with unique insight on theworld’s natural resources. We are a leading research and consultancy business for the global energy, powerand renewables, subsurface, chemicals, and metals and mining industries.For more information visit: woodmac.com WOOD MACKENZIE is a trademark of Wood Mackenzie Limited and is the subject of trademark registrationsand/or applications in the European Community, the USA and other countries around the world.