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新型电力系统爬坡困局:储能技术突破与政策协同破局

新闻来源:会展中心 发布日期:2025-07-21


在能源转型的浪潮下,新型电力系统正经历前所未有的挑战与机遇。随着新能源装机占比快速攀升(2030年预计达58%),电网爬坡需求激增,传统调节资源的短板日益凸显。

2024 年10月的“近十年罕见的801万千瓦爬坡危机”,以及监管机构对于 2030年30分钟、1 小时最大爬坡需求将达1977万千瓦、3521万千瓦的预测,揭示了新型电力系统调节能力的严峻缺口,爬坡问题趋频趋重,系统低频风险不容忽视。在此背景下,储能作为“灵活调节王牌”,正成为破解困局的核心抓手。

多重矛盾交织下的电网困局

当前新型电力系统爬坡能力不足问题,主要归结为三大因素:传统火电调节能力触达瓶颈、新能源波动性与调节能力失衡、储能发展滞后。

首先,某区域仍依赖火电作为主要调节资源,但其表现令人担忧。全网207台10万千瓦以上火电机组实测平均调节速率仅0.65%额定容量/分钟,不足“两个细则”要求的2/3。设备老化、煤质不匹配、控制系统落后等问题,导致火电机组在负荷快速变化时 “心有余而力不足”。

其次,尽管新能源装机占比已超50%,但其调节能力严重滞后。目前具备一次调频能力的新能源机组不足30%,且均无惯量支撑。2024年10月事件中,风光出力骤降与负荷激增叠加,暴露了新能源 “靠天吃饭” 的短板。即便到2025年4月,某区域统调新能源场站一次调频改造容量占比超50%,但其调节可靠性仍受制于天气条件,无法成为稳定支撑。

第三,储能发展滞后使得这一潜力巨大的灵活性调节资源目前难担爬坡重任。数据显示,截至2025年4月,东北地区新型储能装机仅258万千瓦,占总容量的1%,年利用小时仅为300小时,这一数据与快速增长的爬坡需求形成鲜明对比。此外,储能受盈利模式单一、投资成本高等因素制约,发展动力明显不足。


储能技术突破与政策红利共振

面对新型电力系统爬坡困局,储能技术的多元突破与政策红利的持续释放,正为破局提供关键支撑。

技术层面,一批标杆项目彰显储能从“可用”到“好用”的跨越:飞轮储能以0.4秒响应速度实现月超1.2万次调频,全钒液流电池在-25℃环境下循环寿命超1.5万次,解决寒区长时储能难题;低温电池技术突破使-30℃充放电效率提升至85%,火电耦合超级电容项目以毫秒级响应和99.5%调节精度弥补火电短板;大庆安达一体化项目整合压缩空气与飞轮技术,探索跨季节调节新路径。

政策层面,机制创新激活储能发展动力:“新版两个细则”明确新型储能市场主体地位,有偿一次调频补偿达1万元/MWh;多地出台政策允许储能参与调频市场、建立容量补偿标准,国家层面推动储能参与调峰,收益预期显著提升。叠加锂电池、液流电池成本持续下降,储能经济性拐点加速到来,为规模化应用奠定基础。

加速构建多元协同的调节体系

破局新型电力系统爬坡困局需分阶段推进重点任务。

短期,实施火电改造与储能互补。通过火电机组灵活性改造(如优化协调控制系统、更换高效辅机),可将调节速率提升至1.5%额定容量/分钟以上,释放爬坡潜力。同时,加快电化学储能布局,重点覆盖新能源基地与负荷中心,解决短时(30分钟内)爬坡需求。

中期,加快新能源调节能力升级与储能规模化发展。推动60%以上的新能源机组具备一次调频与虚拟惯量能力,通过 “风电 + 储能”“光伏 + 储能” 模式提升调节能力占比。利用资源禀赋,加速落地抽水蓄能与压缩空气储能项目,满足1-4小时的连续爬坡需求。

长期,需建立源网荷储互动与跨区互济通道。通过需求侧响应聚合各类调节资源,引导工业用户错峰用电,减少晚峰压力。依托特高压通道,建立区域间电力互济机制,在极端情况下可调用500万千瓦区外调节资源,形成“本地为主、外送为辅”的调节网络。

新型电力系统爬坡资源紧缺的困局,本质是能源转型期的阵痛。而储能技术的突破、政策的精准发力与市场机制的完善,正为这一困局提供系统性解决方案。从沈抚示范区的超级电容 “闪电调频”,到大庆安达的风光储氢氨醇一体化 “能源变形金刚”,新型电力系统正以储能为支点,撬动调节能力的跃升。未来,随着储能成本持续下降与商业模式创新,我国有望探索全球高比例新能源电网高效调节的新模式,为 “双碳” 目标提供中国方案。

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