我國臺區儲能發展現狀分析

　　2024年4月，國內規模最大臺區分布式儲能項目在陜西西安竣工投運，總共部署安裝149套臺區分布式儲能設備，合計規模約14.1MW/30.0MWh，使得臺區儲能引發廣泛關注。此外，2023年底山東、湖北、黑龍江、江西、河南、廣東等多省發布下轄部分地區分布式光伏承載力等級預警;遼寧等其他省份則發布相關文件，提出根據地區電力需求及電網情況按季度計算地區(市、縣)分布式光伏可接入容量，多地區分布式光伏開發容量告急。在此背景下，臺區儲能作為分布式光伏消納最佳解決方案受到廣泛關注，發展前景廣闊。

　　一、臺區儲能簡介

　　在電力輸配電系統中，電力從發電廠輸送到變電站，然后通過變壓器降壓后供應到不同的臺區，臺區是指供應給特定區域的電力分配單元，如農村、工業園區、商業區域或住宅區等。

　　臺區儲能是指在配電網中，通過安裝儲能設備來實現對電能的儲存和釋放，以平衡電網負荷和提高供電可靠性的技術。臺區儲能設備通常安裝在配電變壓器所在的電力配電站或臺區內，用于應對配電網中的瞬時負荷波動和峰值負荷需求，提高電網的穩定性和響應速度，解決分布式光伏消納難題。

　　二、我國分布式光伏裝機迅速增長

　　近年來，我國分布式光伏裝機量迅速增長，據國家能源局統計，2023年全國新增分布式光伏裝機約96GW，同比增長88.05%。與此同時，隨著我國分布式光伏大規模接入電網，光伏發電消納矛盾更加突出，給配電網帶來一定壓力，已經對部分地區發用電平衡產生較大影響。例如，2024年山東省內136個縣(市、區)中，2024年有53個地區的低壓配網接網預警等級為“受限”，43個地區為“一般”，僅40個地區的低壓配網接網情況被評為“良好”。分布式光伏開發增量市場告急。

　　圖1 我國分布式光伏新增裝機量(GW)

　　數據來源：EESA數據庫

　　圖2 2023年我國各省分布式光伏新增裝機(GW)

　　數據來源：國家能源局、EESA數據庫

　　三、臺區儲能是消納問題最佳解決方案

　　目前，解決分布式光伏消納問題、提升低壓端電網承載力，有配電網改造(變壓器擴容、DVR)、集中匯流(利用10kV線路空間并網，實現臺區和線路增容)、臺區配儲等多種解決方案。但是，配電網改造周期長、成本高，且在負荷峰谷差較大的地區，傳統投資模式致使變壓器利用率過低，電網投資收益下降，不是最優選擇。集中匯流方案需配置10kV高壓并網逆變器且10kV并網的光伏發電系統在設備選型、電纜截面等方面要求更高，增加了光伏安裝的成本。在臺區配備儲能，儲能通過在午間光伏高發時段充電以及在晚間負荷高峰時段放電，能夠將臺區節點電壓控制在0.93pu-1.07pu的安全范圍內，在治理臺區電壓越限問題方面優勢明顯。且相較于其他兩個方案成本及建設難度更低，故而成為現階段解決分布式光伏消納問題最佳手段。

　　圖3 臺區配儲前后節點電壓變化

　　圖源：李文美，申亞濤等《數據驅動的光伏低壓臺區儲能優化配置策略》

　　四、政策支持推動臺區儲能穩步發展

　　目前，國家已有政策明確支持電網功能替代性儲能發展：《“十四五”新型儲能發展實施方案》強調在電網關鍵節點配置儲能，提高安全運行水平，延緩輸變電設施投資，探索儲能設施成本收益納入輸配電價。電網側儲能布局主要場景之一是電網薄弱區域，如供電能力不足的偏遠地區或未覆蓋地區。《關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》提出引導分布式新能源合理配建或共享新型儲能，提升新能源替代能力，促進消納。在關鍵節點和末端布局新型儲能，增強電網調節能力和穩定性。

　　表1 臺區儲能相關政策(部分)

　　數據來源：EESA數據庫

　　在此背景下，臺區儲能需求量大幅上漲。據EESA調研，2023年我國已有多個臺區儲能項目備案，主要分布在山東、浙江、河南、福建等地。此外，2024年4月陜西省149套臺區分布式儲能設備建成投運，是我國規模最大臺區分布式儲能項目。

　　表2 臺區儲能備案項目

　　數據來源：EESA數據庫

　　五、云儲聚合為臺區儲能帶來新模式

　　據EESA臺區儲能專家訪談，臺區儲能的商業模式主要為容量租賃和峰谷套利，未來或可研究出臺容量補償機制及通過云聚合參與輔助服務來獲取更多收益。

　　圖4 臺區儲能商業模式

　　數據來源：EESA數據庫

　　容量租賃是指新能源開發商將建設的臺區儲能容量部分出租給同臺區的其他分布式能源開發商，以此獲取租賃收益。峰谷套利是指臺區儲能運營商通過與當地電網協商，約定“谷存峰放”方式實現套利，同時減輕光伏發電對臺區電壓的影響和電網壓力。同時，臺區儲能還能在停電頻繁的地區提供非電網支持業務，解決居民用電問題。未來可通過聚合商建立起臺區儲能云平臺，將眾多臺區儲能接入電網調度系統，參與輔助服務獲得一定收益;此外臺區儲能未來可能會引入容量補償機制和輔助服務市場機制，使得項目收益進一步提升。