林伯強(廈門大學中國能源政策研究院)

　　黃輝(自然資源保護協會項目主管)

　　吳婧涵(自然資源保護協會項目官員)

　　碳中和背景下電力系統正在發生重大變化，風電光伏滲透率的不斷提升使得電力系統具有了高比例新能源接入、高比例電力電子設備應用和低系統轉動慣量(“兩高一低”)的新特征。隨著電氣化程度提高以及用戶用電設備與方式的多元化，電力供需錯配與電力需求不確定性問題凸顯，由此也帶來了新能源消納困難、轉動慣量減少、電力安全供應風險增加、用電負荷尖峰化等一系列挑戰。

　　從不同角度具體來看，電源側：風力和光伏發電受到季節和氣象等因素的影響，具有較大的間歇性和隨機性。風電光伏占比逐步提高，將給新能源消納帶來一定挑戰，所謂峰時難消納，谷時短供給;電網側：大量電力電子裝置的應用，使得系統轉動慣量減少，暫態過電壓問題突出，次同步振蕩與超同步振蕩也逐步顯現;負荷側：新興負荷占比逐步增大，大規模隨機性負荷沖擊將影響電力系統穩定性。在此背景下，何以支撐電力系統穩定運行和峰時保供?

　　儲能技術創新與應用或許是電力系統穩定運行和峰時保供的關鍵支撐。近年來，新型儲能得到了快速發展，應用場景也從最早的新能源配儲起步，發展到獨立儲能、用戶側儲能、分布式新能源配儲等多元應用方式。國家對新型儲能的發展也愈加重視。2024年，“發展新型儲能”首次被寫入了政府工作報告，4月國家能源局印發的《關于促進新型儲能并網和調度運用的通知》，再次強調要促進新型儲能“一體多用、分時復用”，進一步豐富新型儲能的市場化商業模式。在多種應用場景中，電網側獨立儲能電站較電源側和用戶側配儲而言，具有直接歸屬電網統一調配、規模大且集群效應明顯、收益方式相對多元化等多種優勢，因此其規模在近兩年得以快速增加。但從國內一些獨立儲能配套收益政策機制上看，主要包括容量租賃費、現貨交易價差、部分品種輔助服務補償等，配套市場機制上并未完全兌現獨立儲能的多元價值，特別是在支撐電力系統的穩定運行和峰時保供方面，獨立儲能的潛力值得被進一步挖掘。獨立儲能在電力系統穩定運行方面的作用

　　獨立儲能在電力系統穩定運行方面扮演著關鍵角色，對提高電力系統穩定性起著至關重要的作用。具體體現在迅速響應頻率變化、提供電壓和功率支撐、充當備用容量和應急電源等多個維度。

　　首先，獨立儲能能夠迅速響應頻率變化，以毫秒級響應實現頻率調節，確保系統運行在穩定頻率之下。其次，獨立儲能通過提供電壓支撐，維持電壓水平在可接受范圍內波動，預防電壓大幅波動對設備造成的損害。再次，獨立儲能作為備用容量，可以在負荷增加或發電機故障時提供額外電力，防止電力系統過載或崩潰。最后，獨立儲能還能在需求變化時提供瞬時功率支持，改善電能質量。在緊急情況下也可以充當應急電源，確保關鍵設備的穩定運行。總體而言，在可再生能源占比逐漸提高的過程中，獨立儲能系統可以增強電力系統的靈活性和可靠性，實質性支撐電力系統的穩定運行。

　　然而，在獨立儲能支撐電力系統穩定運行時，緊急調用儲能系統所產生的設備損耗成本應該如何疏導?當前輔助服務市場和輔助服務機制尚待進一步完善，缺乏針對獨立儲能的緊急調用補償機制，難以為獨立儲能系統助力電力系統穩定運行所提供的各種輔助服務合理定價。雖然部分地區也探索出臺了輔助服務補償規則，但是通過市場化機制形成的價格無疑會催生更強的經濟激勵效果。獨立儲能在電力系統峰時保供方面的作用

　　一旦電力需求瞬時驟增，電力系統就需要迅速響應以滿足激增的負荷需求，這對于傳統的電力系統而言就非易事。在未來的新型電力系統中，當風電光伏等可再生能源成為電力主力軍時，電力系統將面臨更大的挑戰。獨立儲能系統通過其高度靈活的儲能和釋能機制，為電力系統峰時保供提供了可靠的解決方案。

　　一方面，獨立儲能系統在低負荷時期儲存多余的電能，在高負荷峰值時段迅速釋放，滿足電力系統更多的電力需求。獨立儲能的快速響應能力對于平衡電力系統負荷至關重要，它可以有效避免電力系統在高負荷時期出現電力供應不足的情況。另一方面，獨立儲能的靈活調度能力使其能夠在有需求時快速調整輸出。儲能系統可以在毫秒級內響應電力需求的變化，從而有效應對突發的負荷波動。這種靈活性使電力系統能夠更為精確地匹配電力供需，避免系統的不穩定性和電力質量的下降。總體而言，獨立儲能系統通過其高效的儲能和釋能機制，以及對負荷波動的靈活響應，為電力系統的峰時保供提供了強有力的支撐。

　　然而，在獨立儲能支撐電力系統峰時保供時，除峰時之外的其他時間段，獨立儲能的收益如何保障?獨立儲能的容量是否應該得到相應的補償?當前獨立儲能參與電力現貨市場的機制仍待完善，獨立儲能的盈利模式也還不夠多元化，在一定程度上制約了社會資金的入局。完善獨立儲能參與電能量市場的交易機制，研究建立獨立儲能容量成本回收機制，探索形成容量補償規則，進而轉向容量市場機制的現實路徑，這或許是獨立儲能系統疏導成本的關鍵手段。當然在政策制定上也要充分考慮電網消納能力上限，避免社會資本過度涌入而造成的資源浪費。如何支撐電力系統穩定運行和峰時保供

　　獨立儲能在電力系統穩定運行和峰時保供方面的作用正在逐步顯現出來。可以預見，未來獨立儲能將在支撐電力系統穩定運行和峰時保供中發揮越來越重要的作用。盡管獨立儲能規模快速增長，但目前我國獨立儲能市場機制和商業模式還有待成熟，比如目前現貨價差較小，儲能可參與的市場品種也較為單一，導致獨立儲能項目盈利仍有難度。對此，筆者針對這些問題提出幾點建議。

　　第一，探索新型輔助服務品種以應對電網安全，完善輔助服務機制。為了更好地應對電網安全性挑戰，需要深入探索并發展新型輔助服務品種，同時完善相應的輔助服務機制。例如，考慮引入快速調頻品種、爬坡品種和系統慣量等新型輔助服務類型，提高電力系統在高峰時段的響應速度和調節能力。在設計新型輔助服務機制中，應重視不同類型資源之間的協同效應，特別是慢速調節資源與快速調節資源的等同類輔助服務的協同。在輔助服務的提供和使用中，應采取“誰受益，誰分擔”的原則，合理分擔輔助服務的成本，避免資源提供方承擔過多的負擔，使得提供這些服務的機構或設備能夠得到應有的經濟回報，從而激勵更多的參與者積極提供輔助服務。

　　第二，建立完善獨立儲能緊急調用補償機制，為儲能系統提供穩定的運營環境。當前，獨立儲能系統主要被納入電網安全穩定控制系統。然而，在許多省份存在電網臨時或緊急調度儲能需求的情況下，儲能系統在充放電過程中產生的損耗和容量衰減往往未得到合理的經濟補償。為此，有必要制定明確的緊急調用補償規則，以確保獨立儲能系統可以在不同場景下參與臨時調度和緊急調度，并獲得合理的經濟回報。在建立這一補償機制時，應該全面考慮獨立儲能的緊急調度成本，并在此基礎上確定合理的收益，以確保儲能系統能夠在各種情況下覆蓋其損耗成本和機會成本。此外，建議制定具體的調度標準和流程，以確保儲能系統能夠在電網緊急狀況下迅速、有效地響應調度指令。通過建立透明、公平、可執行的規則，可以為儲能系統提供穩定的運營環境，促使其更好地履行在電力系統安全穩定中的角色。

　　第三，完善獨立儲能參與電能量市場的交易機制，構建獨立儲能價格市場形成機制。目前，大部分地區的獨立儲能都能夠參與現貨交易，通過價差獲得一部分收益，但由于價差過小，收益有限。因此，建議在這些地區適度提高市場主體參與電力現貨電量的比例，擴大價格上下限。而在那些尚未啟動現貨市場的地區，進一步合理化調峰輔助服務費用，并盡快建立現貨交易規則，將獨立儲能納入其中。部分地區已經探索出臺了獨立儲能作為市場主體參與中長期交易的模式，但仍有成本回收困難、調用次數偏低等一系列問題。因此建議拓展獨立儲能企業的收益渠道，探索共享儲能容量租賃機制等新興商業模式，促進儲能企業的規模化發展。

　　第四、研究建立獨立儲能容量成本回收機制，探索形成容量補償規則，進而轉向容量市場機制的現實路徑。容量成本回收機制被視為解決電力系統容量充裕度問題的關鍵手段。在短中期可以出臺容量補償規則，根據儲能提供的容量分配相應的經濟報酬，吸引社會資本參與儲能系統的投資和建設，從而提高電力系統的容量調節能力。隨著電力市場的發展，特別是現貨市場的成熟，未來還可考慮引入容量市場。作為市場化機制，容量市場可以更為靈活地形成容量價格，使獨立儲能能夠更有效地獲得收益。通過容量市場，獨立儲能有望獲得長期穩定的收益，由此產生的強大經濟激勵將反哺獨立儲能自身的發展，促使更多獨立儲能項目投產。此外，容量成本回收機制的建立應該注重適應不同場景和地區的特點。不同地區或電力市場可能存在不同的容量需求和運行模式，因此需要制定靈活的機制，以滿足各方的需求和利益。