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“源网荷储一体化”如何成为新型电力系统的坚强支撑?
科普拓展

2024年10月9日,国家能源局综合司就《分布式光伏发电开发建设管理办法(征求意见稿)》公开征求意见。其中,最引人关注的一项就是明确了大型工商业分布式光伏必须选择全部自发自用模式,不允许上网,项目投资主体应通过配置防逆流装置实现发电量全部自发自用。这背后折射出的是分布式光伏的并网困境。

 

截至2024年6月,我国分布式光伏累计装机达30951万千瓦,占总光伏装机的43.41%,可见其发展迅猛。然而,从2023年上半年迄今,分布式光伏接网难题已经席卷了全国逾10个省份,近400个县先后出现低压承载力红色区域,不少地区暂时叫停了分布式光伏项目备案。这反映出我国新型电力系统的建设在“最后一公里”处遇到了瓶颈。在这种情况下,“源网荷储一体化”有望为新型电力系统容量困境的解决提供坚强支撑。

 

01丨何谓“源网荷储一体化”

 

要了解什么是“源网荷储一体化”,得先知道什么是“源网荷储”。

 

源:指电源,包括可再生能源如太阳能、风能、水能产生的电,以及传统能源如煤炭、石油和天然气产生的电能等。

网:指电网,是能源传输网络,包括输电线路和电力系统设备。

荷:指负荷,是能源的终端用户,包括居民、企业、公共设施等。

储:指储能,是能源的储存技术,包括储能设备和储能技术。

 

“源网荷储一体化”,就是指通过优化电源、电网、负荷和储能的协同运行,形成一个综合性的能源系统,实现电力系统的安全、可靠、高效、经济和清洁运行。

 

“源网荷储一体化”的本质是为了配合未来“大电网主导、多种电网形态相融并存”的电网格局,将一张大电网拆分成不同层级微电网,构建出的一个个独立闭环的新型电力系统。商业区、综合体、居住社区、工业园区、乡村海岛等都是潜在的场景。


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02丨为什么需要“源网荷储一体化”

 

过去,传统电力系统的主要模式为:大电源通过升压后接入大电网,通过高压、超高压或特高压的输电线路将电能输送,再通过层层降压将电能送达各个负荷端。整个模式是一个“发-输-变-配-用”的单向过程。这种单向过程决定了长期以来电力系统只能遵循“源随荷动”的运行模式,即电源根据负荷的变化进行调整和供应——负荷小了,电源赶紧减小出力,负荷大了,电源赶紧增加出力。

 

然而,随着可再生能源在我国电源结构中占比的不断提高,问题也随之出现。以光伏、风电为主的可再生能源由于“看天吃饭”的随机性和波动性决定了其调节能力有限,难以及时响应负荷的变化,导致电力系统的灵活性和适应性不足。若电网两端供需不平衡,就会严重影响电网的安全运行。此外,传统模式里,电源与负荷之间缺乏有效协同,能源在生产、传输和消费过程中有较大损耗,能源利用效率难以提高。


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而且,可再生能源大规模接入需要储能提供的调节能力和消纳能力,“源网荷”老模式却没有给储能安排应有的位置,储能的调节价值和消纳价值难以充分发挥。显然,老思路越来越难以应对新时代。于是,我们需要在新阶段新模式里把“储”的位置扶正,还要将“源”、“网”、“荷”、“储”作为一个整体来规划和运作。

 

03丨“源网荷储一体化”后有何不同

 

目前的分布式光伏、风电呈现出装机量大和地理位置分散的特点,如果直接接入大电网可能导致当地电网过载或电压波动,这就是为什么各地纷纷设“红区”的原因。不过,如果能通过“源网荷储一体化”将这些分布式能源置于若干微电网中,就可以在负荷附近灵活地调整能源消纳,增加分布式能源的消纳能力,降低对电网的影响,达到提高电网容纳能力的效果。


通过优化“源网荷储一体化”体系内的电力供应方案,可以使得范围内用电峰谷负荷更加平衡,避免用电高峰时段的高电价,降低用电成本。特别是对于高耗能工商业用电大户,单位电价小幅下降能为其盈利能力带来巨大提升。


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通过源、网、荷、储各环节协同互动,各类电源的调节能力、电网的输电能力、负荷的需求响应能力和储能的灵活调节能力都得以充分发挥,可以提升电力系统灵活性,有效应对可再生能源的波动性和不确定性。面对突发情况和灾害也更可控,提高能源供应的安全性和可靠性。

 

此外,“源网荷储一体化”可以将多种能源有机地整合在一起,包括可再生能源、传统能源和储能等,实现能源多元化,降低对单一能源的依赖。并且还能将富余的电力用来制取基础化学品。如热门的“风光氢储氨醇一体化项目”,能得到绿氢、绿醇、绿氨。事实上,9月9日,国家能源局党组在人民日报发表《以能源转型发展支撑中国式现代化》的署名文章,文中就提到,推动终端能源消费转型由电能替代为主向电、氢、氨等多元清洁替代转变。“源网荷储一体化”无疑对这种转变大有裨益。


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04丨总结

 

在未来,电力系统必然将会由原先的“源随荷动”向“源网荷储”协同互动的方向转型。对于工商业企业来说,提前布局“源网荷储一体化”园区也有利于降本增效。

 

贝盛控股作为资深的光伏产品制造商及新能源解决方案提供商,同时具备光伏和储能的研发、制造及运维服务能力。得益于对光伏与储能多年的深入理解,贝盛控股在“源网荷储”中各相关环节深度参与,可独立提供整套光储融合解决方案。秉承“致力于成为全球最值得信赖的新能源合作伙伴”的企业愿景,贝盛控股持续助力新型能源系统的构建,促进能源的可持续发展。


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