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“双碳”背景下电力系统储能应用浅析

近日，国家工信部对全国政协委员、网易CEO丁磊提交的关于“制定动力电池强制性国家统一标准”的提案进行了回复，工信部对于“制定新能源汽车电池统一标准”一事表示，国务院已印发《新能源汽车产业发展规划（—年）》，明确“力争经过15年的持续努力，充换电服务网络便捷高效”。下一步将建立完善电动汽车换电标准体系，加快乘用车、商用车换电电池包规格尺寸等标准制定，完善新能源汽车动力电池标准体系、回收利用管理制度，推进动力电池技术要求、规格尺寸的统一。预计到年，我国将达到75万辆电动汽车，电动汽车电池将达到GWh，电动汽车“群”将是极大的储能资源，而换电站本身就是一种最好的储能方式，或将这种方式称之为“电池银行”，一辆电动汽车的电池就可能成为电力系统的一个储能装置，如果涉及成千上万大规模的电动汽车的电池，并进行统一的管理调度，可以消纳可再生能源发电，实现电动汽车能源利用与新能源发电协同调度，对于电力系统将是非常有利的因素。

◆负荷侧配置电池解决分钟级、小时级储能1）年5月10日，GB/T-《电动汽车换电安全要求》国家标准公布，中石化、中石油和中海油等开展换电站建设向换电站转变。2）换电站电池由中石化、中石油、及国家电网公司负责回收，解决了电池回收的问题，环保可以保证。3）换电站更换下来的电池每天进行专业检测，解决了电动汽车电池使用安全的问题。4）换电站电池用于储能，解决电网分钟级别、小时级别削峰填谷的问题。5）换电站可使电池更加高效利用，实现换电、削峰、填谷电池多用，降低电池的使用成本问题，增加收益。6）换电站用作储能不需要改变既有电网输电架构，减少因新能源消纳所带来的重复投资。

◆抽水蓄能电站解决以天为单位储能需求

年5月8日国家发展改革委发布《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》发改价格〔〕号，明确抽水蓄能纳入输配电价，使得抽水蓄能得以健康发展。

年我国抽水蓄能电站规模将达到1.13亿千瓦装机，相当于10%新能源装机容量，数小时级、日级别削峰填谷由抽水蓄能以及火电灵活性改造来解决。

◆新能源场站配储能致力于毫秒级惯量响应及秒级一次调频

目前，行业内以化学电池为中心探讨的基本都是围绕削峰填谷在电量调节方面的储能问题，实质上相比于传统火力发电而言，在以新能源为主体的新型电力系统结构下，随着新能源渗透率增加，新能源发电缺少转动惯量，导致系统转动惯量及一次调频能力明显降低，功率波动将进一步增大，意味着电网安全运行将面临致命挑战。年7月正式执行的新版国标《电力系统全稳定导则》要求新能源并网必须具备一次调频及惯量响应能力，解决电力系统毫秒级至秒级时间尺度上所面临的安全性问题，一次调频及惯量响应是必须，是刚性需求，是最紧迫的且势在必行。

◆从全局出发，在发电侧通过飞轮储能等技术解决毫秒级惯量响应及秒级一次调频问题保障电网运行安全；在负荷侧（利用电动汽车、换电站、应急电源、用户侧储能）通过化学储能等技术解决小时级日内调峰问题；利用抽水蓄能、储氢等技术解决长时储能问题，是双碳背景下成本最低、性价比最高、最安全的电力系统储能解决方案。

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