儲能主要應(yīng)用場景淺析：發(fā)、輸、配、用，儲能無處不在！

根據(jù)儲能系統(tǒng)安裝位置，我們將儲能應(yīng)用場景分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)三大主要類型。隨著共享儲能興起，發(fā)電側(cè)與電網(wǎng)側(cè)儲能界限逐漸模糊，我們根據(jù)受益方不同，將新能源配儲歸類為發(fā)電側(cè)儲能、用于調(diào)峰調(diào)頻的儲能為電網(wǎng)側(cè)儲能、用于分布式光儲一體化及削峰填谷儲能為用戶側(cè)儲能。各應(yīng)用場景儲能商業(yè)模式各異，各具應(yīng)用必要性。

新能源發(fā)電不穩(wěn)定，無法完全按照電網(wǎng)調(diào)度指令出力，儲能電站將其多發(fā)電量進行存儲，并在出力低谷時放出，以此協(xié)助新能源消納，并通過多發(fā)的棄風、棄光電量獲取收益。

圖-碳中和情景下“鴨型曲線”示意圖

現(xiàn)階段，我國新能源發(fā)電占比較低，消納問題并不突出，僅靠棄風、棄光電量上網(wǎng)無法補足儲能費用，此商業(yè)模式經(jīng)濟性較差。在新能源高比例接入下，電力系統(tǒng)凈負荷將呈現(xiàn)“鴨型曲線”，在新能源發(fā)電衰退期需有足夠的爬坡資源，并最終在光伏出力為0的階段滿足疊加光伏和風電的凈負荷。

碳中和情景下，火電等可調(diào)節(jié)電源占比較低，儲能憑借其快速、精準調(diào)節(jié)的特性，將成為最合適的爬坡資源，并可通過白天利用新能源發(fā)電高峰期存儲的電量滿足夜間用電需求。

儲能主要通過電力輔助服務(wù)市場實現(xiàn)在電網(wǎng)側(cè)的價值。輔助服務(wù)是市場主體（包括發(fā)電廠商、電力用戶、儲能企業(yè)）為了維護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，向系統(tǒng)提供的服務(wù)性產(chǎn)品，主要包括調(diào)峰、調(diào)頻、備用容量等。

電力系統(tǒng)需要足夠靈活性，以確保電力系統(tǒng)保持供需平衡?，F(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)供需兩側(cè)波動性同時增大，對電網(wǎng)靈活性提出更高要求。用電側(cè)，我國居民用電比例近年來不斷上升，而居民用電相對工商業(yè)、大工業(yè)波動性更大，更加難以預(yù)測；發(fā)電側(cè)，新能源發(fā)電占比不斷提升，而風光電發(fā)電波動性較傳統(tǒng)機組更大。

儲能調(diào)節(jié)靈活、響應(yīng)速度快，是優(yōu)質(zhì)的靈活性資源，隨著各地輔助服務(wù)市場逐漸完善，儲能開始頻繁參與輔助服務(wù)市場，商業(yè)模式更加多元化。

圖-2014-2021年我國風光電發(fā)電量占比

我國電力負荷峰谷差較大，而電力現(xiàn)貨市場尚不完善，故推出調(diào)峰輔助服務(wù)，以調(diào)峰補償?shù)姆绞?，推動電力系統(tǒng)供需平衡。未來電力現(xiàn)貨市場逐漸完善，調(diào)峰將逐步退出輔助服務(wù)市場。

圖-調(diào)峰需求原理

儲能調(diào)頻較傳統(tǒng)手段更為高效，是維持電網(wǎng)穩(wěn)定的必要手段。調(diào)頻服務(wù)是機組能在短時間內(nèi)跟蹤用電負荷變化，提供調(diào)頻服務(wù)的機組通過接受發(fā)電自動控制信號上調(diào)或下調(diào)其出力，通常情況下，這一調(diào)節(jié)過程在幾秒鐘時間內(nèi)完成。

調(diào)頻服務(wù)的目的是糾正系統(tǒng)出現(xiàn)的頻率偏差，維持電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定。我國電力系統(tǒng)的額定功率為50Hz，對3GW以上的大容量系統(tǒng)，正常頻率偏差運行值為±0.2Hz，小系統(tǒng)則為±0.5Hz。

      儲能具有快速響應(yīng)、精確跟蹤的特點，比傳統(tǒng)調(diào)頻手段更為高效。目前我國主要以大型火電機組作為電網(wǎng)調(diào)頻電源，通過調(diào)整電源出力來響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化。但火電機組調(diào)頻性能較差，其響應(yīng)時滯長、機組爬坡速率低，不適合短時調(diào)頻。

電化學儲能響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)精度高，在額定功率范圍內(nèi)，可以在1秒內(nèi)以99%以上的景度完成指定功率的輸出。電化學儲能的AGC跟蹤曲線幾乎可以與AGC指令曲線重合，而火電機組可能會出現(xiàn)延時調(diào)節(jié)、偏差調(diào)節(jié)甚至反向調(diào)節(jié)的情況。

儲能用于峰谷電價套利,用戶可以在電價較低的谷期利用儲能存儲電能，在用電高峰期使用存儲好的電能，避免直接大規(guī)模使用高價的電網(wǎng)電能，從而降低電力使用成本，并實現(xiàn)峰谷電價套利。

圖-用戶側(cè)儲能利用峰谷價差套利及容量費用管理盈利示意圖

      兩部制電價下，供電部門會以最大需量為依據(jù)，每月收取一定的基本電價。企業(yè)可以利用儲能系統(tǒng)進行容量費用管理，在不影響正常生產(chǎn)的情況下，降低最高用電功率，從而降低容量費用。

圖-截至 2021年中國電化學儲能項目應(yīng)用分布

從應(yīng)用現(xiàn)狀來看，國內(nèi)以新能源配儲為主，全球則以電源側(cè)輔助服務(wù)為最大應(yīng)用場景。根據(jù)CESA，目前全球與中國電力系統(tǒng)儲能均以新能源配儲、電源輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)儲能為主，其中，全球三者占比分別為33%、37%、24%，分布較為均衡，中國則分別為45%、29%、22%，新能源配儲占比顯著高于其他場景。