''源、網、用三方共贏：電源側、電網側和用戶側的儲能應用全解析''

儲能產業的應用范圍非常廣泛，可以劃分為三種類型：電源側、電網側和用戶側。在電源側，有許多不同的需求場景，如新能源并網，電力調峰，系統調頻等；電網側儲能的應用，主要是為了緩解電網擁堵，延緩輸配電系統的擴建和改造；客戶側的能量存儲可以應用于自用、峰谷電價套利、容量費用管理以及提升供電可靠性等方面。但是，在現實生活中，能量存儲的具體應用并非僅限于一種情況，例如，能量輸出平滑、出力跟蹤等，可以同時用于源、網、用三方。從下表可以看出，伴隨著可再生能源配置儲能政策的實施，在2020年，可再生能源并網側儲能的新增比重在這一年有了很大的提高，其比重超過了40%。據 BNEF預計，在“十四五”時期，我國的電力系統中，新能源并網型和自主型的電力系統將在未來的發展中占主導地位。

01電源側

在電力系統中，儲能系統的應用包括：新能源并網、電力調峰、輔助動態運行、電網調頻等。在現行政策框架下，電源側儲能電站的收益點主要為“削峰填谷”產生的額外收益、“跟蹤發電計劃規避考核”等。未來，在允許可再生能源+儲能參與電力輔助服務市場，且在明確了調峰補償后，電源側儲能還可獲得參與電力輔助服務市場所獲取的收益和深度調峰收益。

壹可再生能源并網

儲能系統與可再生能源可以形成一個完整的系統，對風電和光伏出力的波動進行平滑，實現可調節、可調度的輸出，并對發電計劃進行跟蹤，以應對電網的考核，提高波動性電源的一次調頻、基礎無功支撐能力，降低電力系統中的備用機組容量，使風電、光伏等可再生能源對電網更加友好。通過在風電、光伏電站中配置儲能器，根據電站出力預測及儲能器充放電調度，保證新能源發電的有效消納。當負荷較低的時候，儲能系統可以將暫時不能消納的棄風棄光電量存儲起來，然后將其轉移到其它時間點，再將其接入電網。在降低風能和光能消耗的同時，可提高風電和光伏發電的經濟效益。

貳電力調峰

在實際的電網運行中，日負荷分布不均衡，日負荷分布不均衡，日負荷存在高峰和低谷。一般情況下，正午、夜間均有2個峰值，正午為高峰值，夜間為最低峰值。為維持電網的均衡，在用電高峰期，必須加大機組的出力，或限載，以滿足用電需求；而當用電處于低谷時，則要降低發電機的出力，維持發電、輸電和用電的平衡，使得電源的頻率質量處于可接受的范圍之內。這一動態調整發電功率，使其能夠滿足每日周期變化的需求，這就是調峰。

儲能系統既可以充當電源，也可以充當負載的吸收器，對用電負荷進行削峰填谷，也就是發電廠在用電負荷的低谷時對儲能電池進行充電，在用電負荷的峰值時將儲存的電量釋放出來，從而達到發電與用電的平衡。利用儲能技術進行電網調峰，可以為電網提供短時間的尖峰負荷供應，并延遲新能源的建設。

叁輔助靜態運行

動態運行是指火電機組不是一直工作在額定輸出，而是要按照電網調度的要求來調節輸出，以達到負荷與發電的實時平衡，包括啟動、爬坡、非滿發和關停4種運行狀態。一般情況下，火力發電廠在全負荷工況下，以達到最大熱效率。然而，在動態工況下，某些部件會發生蠕動，導致部件損壞，從而增大失效概率，降低部件的可靠性，從而增大部件的維修和更換成本，縮短部件的使用壽命。

輔助動態運行，主要是通過將儲能系統與傳統火電機組結合，根據調度的需要，對輸出進行調節，使火電機組盡可能地工作在近于經濟運行的條件下，從而提高火電機組的運行效率。將儲能與常規機組相結合，可有效降低機組因動態運行而導致的機組壽命損失，降低機組的維修與更新成本，從而延遲或降低新機組對發電側新機組的需求。

肆系統調頻

在電網中，頻率是衡量電網電能質量的一項重要指標。在實際工作中，由于機組、負載等因素的影響，系統的頻率不可能一直維持在一個參考值。頻率的改變直接關系到電力系統和電力系統的安全、效率和使用壽命，所以頻率調整非常重要。調頻主要包括兩種方式：一次調頻和二次調頻：一次調頻指的是當系統的頻率與標準值相距較遠時，利用發電機組調速器的作用，按照系統固有的負載頻率特征，對發電機組出力進行調整的方式；二次調頻指的是移動機組的頻率特性曲線，也就是改變機組調速系統的工作點，使機組的有功功率增大或減小，至于頻率的調節。

當前，已經被商業應用的儲能運行模式是，儲能系統與發電機組聯合參與電網二次調頻。與火力發電設備相比，蓄能設備在充電和放電控制上有著明顯的優勢，其控制精度和響應速度都遠高于火力發電設備。在電力系統二次調頻過程中，由于爬坡率的限制，發電系統無法準確地跟隨調頻命令，利用儲能系統的快速響應特性，實現對發電系統 AGC性能的本質提升，避免了調節倒置、調節偏差、調節延時等問題，提高了發電系統的 AGC補償效益。

02電網側

緩解電網阻塞

傳輸堵塞是指傳輸業務的需求超過了傳輸網絡的實際傳輸容量。造成這一現象的根源在于各地區之間的電源與傳輸容量的不均衡。通常情況下，由于發生了一些突發事件或者進行了系統的維修，導致了短時間的堵塞。而長時間的堵塞往往具有結構性，其原因在于某一地區的電源結構和輸電網絡的擴張計劃之間的不匹配。

在電網側線路的上游設置儲能裝置，當線路出現擁堵時，可以將不能傳輸的電能儲存到儲能裝置中，當線路負載低于其承載能力時，就可以將其釋放出去。在公開競爭的電力市場中，若在發電成本較高的一側安裝儲能裝置，則可以利用儲能裝置在低谷時充電，在高峰時釋放，有效地減少用電高峰時對其它裝置的用電。

延遲輸、配電設施擴建和更新

為解決因電力網絡堵塞而導致的斷電等問題，對已有的電力網絡進行擴建是目前普遍采用的一種方法。但是，在新建或擴建輸電網絡時，往往面臨著投資大、建設周期長、壽命短、對環境、對社會造成不利影響等問題。因此，對于電力網絡中的網絡堵塞，單純依靠擴建、建設新的輸配電設施，往往不能有效地解決。

在輸配系統中，通過儲能來提升其輸配能力，進而延緩其建設進程，減少投資。相比于大規模的輸、配電網，該技術具有建設周期短、對社會環境影響小等優點，其經濟價值將得到進一步提升。

03用戶側

儲能技術在用戶端的應用場景主要有：提升自用水平、套利峰谷價差、容量成本管理、提升供電可靠性、改善供電質量等。在目前的電力市場環境下，峰谷價差所產生的節電效應是用戶側儲能發電站的主要收入來源。在未來，隨著分布式可再生能源+儲能參與電力輔助服務市場機制，以及對需求響應價值進行補償等政策的進一步完善，用戶側儲能電站的收益還可以包含需求響應收益、延緩升級容量費用收益、參與電力輔助服務市場所獲取的收益等。

電力自發自用水平提升

以分布式光伏發電系統為例，在不設置蓄能裝置的情況下，住戶及工商業用戶將白天不能消納的電能納入到電網中，再由電網補充電能，以滿足其夜晚的用電量，這是住戶及工商業用戶常用的一種發電模式。如果在光伏系統上配置了儲能，那么，家庭和工商業用戶就可以提高自己的自用程度，直到實現日夜的用電需求都可以通過自己的光伏系統來滿足。“分布式發電+儲能”模式的發展，一方面是通過提升自用率，延遲或緩解電價上調所致的風險，另一方面也是避免“供不應求”造成的損失。比如，對于安裝了光伏的家庭和工商業用戶，考慮到太陽能電池是在白天發電，而用戶通常是在午后或夜間用電比較多，因此，通過對儲能進行配置，能夠更好地利用自發電力，提升自發自用水平，降低用電成本。

峰谷差套利

在2021年7月，發改委下發《關于進一步完善分時電價機制的通知》，提出要將電網供需關系相對寬松、邊際成本相對較低的時段作為“低谷”，并在此基礎上，充分考慮新能源發電量的波動，推動新能源消納，并結合“凈負荷曲線”的變動特征，指導用戶調節自己的負荷。據公開數據顯示，到2021年年底，已經有24個省份出臺了與分時電價有關的政策（8個省份正在征求意見中）。

其中，峰谷電價比重超過3個省份，4個省份超過10個省份，廣東省峰谷電價比重更是達到了4.17%，尖峰電價較高峰電價提高了25%，居全國之首。峰谷電價政策的推行，不僅可以改善市場的供求關系，還可以拓寬客戶側利用峰谷價差進行套利的空間。在峰谷電價下，工商業客戶采用“在低價時對儲能器進行充值，在高價時對儲能器進行放電”的模式，將儲能器的峰值電量轉移到低谷，從而實現峰谷價差的“套利”。

合同容量

與居民用戶實行的是一元制電價相比，我國大多數地區對工商業用戶實行的是兩部制電價，也就是工商業用戶的電費由基礎電價和電度電價組成。其中，基本電價也被稱為容量電價，它是根據電力用戶的變壓器容量（kV· A）和最大需量（kW）來計算的，它為每月固定的費用，而電度電價是以用戶的實際用電量來計算的。

工商業用戶可以通過儲能系統，在用電的低谷期對其進行儲存，在用電的高峰期對其進行放電，這樣就可以減少用電的尖峰功率和最大用電的需求，使得其實際的用電功率曲線變得更光滑，同時也可以減少高峰時對其最大用電的需求，從而達到降低容量電價的目的。

改善電能質量

在通信、精密電子和數據中心等工業領域，人們對電能質量提出了更高的要求。在電力系統中，負載側的能量存儲可以保證電力系統在短時間內發生故障時，仍能保證電力系統的電力品質，降低電壓波動、頻率波動、功率因數、諧波、秒級甚至分鐘級的負載干擾等對電力系統的影響。利用儲能改善電能質量而得到的收入，主要取決于電能質量不合格事件發生的次數和低質量的電力服務對用戶造成的損失程度。同時，儲能器的配置容量等指標也會對這一部分的收入產生影響。