北極星智能電網在線訊:當前，我國新型配電網的建設已經進入快速和高質量發展的軌道，但仍然面臨分布式能源間歇性、負荷需求不確定性、系統故障隨機性等因素的挑戰。儲能是提高配電系統靈活性，實現配電網調節平衡、自愈控制的關鍵手段。

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配電網從“無源”到“有源”

隨著“雙碳”目標推進，越來越多分布式電源接入大電網，配電網形態及功率流向發生變化，從“無源單向”轉變為“有源雙向”。其中的“源”主要指分布式電源，一般包括分布式光伏發電、小水電、分散式風電、小型燃氣輪機、儲能、電動汽車充電設施（V2G）等。

在今年4月舉行的“權威部門話開局”系列主題新聞發布會上，國家能源局介紹，能源行業將全面推進能源高質量發展，在加快推進能源消費方式變革方面，重點實現能源結構、能源系統和形態以及能源空間布局三方面的轉變，國家還將加快發展分布式能源、沿海核電、海上風電，實現能源“從遠方來”與“從身邊來”協同發展。

可以想見，隨著上述“源”的種類和數量不斷增加，配電系統將迎來變化，其中有兩個變化值得關注。

第一，大量的增值電源、增值儲能等分布式電容進入配電系統，各種間歇性、隨機性、模糊性的情況將出現。如在交通領域，隨著分布式電容的快速發展，電動汽車、地鐵等終端能源電氣化率將逐年遞增。

第二，大量的電力數據包括電子數據、電動車數據等都將通過配電網絡連接。配電系統將由單一的供電角色轉變為供電兼互聯網信息基礎的數據平臺，形成包括可再生能源的消納支撐平臺、多元海量信息集成的數據平臺、多利益主體參與的交易平臺、電氣化交通發展的支撐與服務平臺等多個平臺。

同時，分布式電源的接入，讓配電網系統運行中的不確定因素顯著增加。中國工程院院士、天津大學教授王成山指出，用戶需求是配電網形態發展的主要驅動力，未來配電網智能服務平臺將提供綠色、智能、可定制的供電服務，這對配電網的安全穩定運行提出了更高要求。

儲能如何支撐新型配電網？

在眾多提高配電系統靈活性的手段中，儲能是重要的調節手段，為配電網引入儲能，有助于保障新能源健康發展和電力系統穩定運行。

王成山院士指出，新型配電系統形態具有低碳化、分布化、去中心化、數字化的特點，最大限度追求新能源與負荷分層分區平衡，儲能系統是源荷平衡的重要支撐。

去中心化是配電系統形態和機制的重大變革，電力電子裝備將是未來配電網架變革的顛覆性技術。采用柔性智能化配電裝備，通過分層、分區高度自治的蜂巢狀結構（微電網、CELL），高度互聯、靈活重構、閉環運行，將大大優化網絡結構與運行方式，加強分區自治能力，最大限度實現可再生能源與負荷就地平衡，避免大數據集中上傳，實現分層分區優化。

數字化是配電系統高效可靠運行的重要手段。未來的配電系統包含分布式電源、直流交互式微電網、電動汽車充電樁等，傳感單元越來越多，可以實現配電網絡全覆蓋。儲能將在新型配電系統中發揮重要支撐作用。

王成山院士以天津北辰產城融合示范區為例指出，該示范區以四端口柔性多狀態開關為樞紐，建成由4條10千伏線路構成的交直流環網。天津北辰產城融合示范區柔性配電網，解決了線路負荷分布不均問題，提高了供電可靠性，分布式能源消納率達到100%。

隨著風電、光伏等可再生能源大規模并網，配電網的穩定性面臨挑戰。共享儲能以電網為紐帶，將獨立分散的電網側、電源側、用戶側儲能電站資源進行全網優化配置，交由電網進行統一協調，推動源網荷各端儲能能力全面釋放，提升配電系統的穩定性，推動電力系統由“源隨荷動”向“源荷互動”轉變。

2021年7月，國家發展改革委、國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中明確“鼓勵探索建設共享儲能”。

共享儲能在新型配電網建設中發揮的重要作用在福建泉州的共享儲能項目中得到了積極印證。福建省泉州市南安市翔云鎮是典型的高比例分布式光伏電源接入鄉鎮，截至2022年年底，該鎮超過三分之二的公用變壓器臺區接入了分布式光伏電源。分布式光伏發電并網容量持續增長，對電網安全穩定運行的影響有所增加。針對這一問題，2022年6月，國網福建電力在翔云鎮翔云村、金安村試點建設臺區組共享儲能型微電網，為翔云臺區5號、6號配電變壓器和金安臺區2號、4號配電變壓器配置了一套儲能供電系統和電池管理系統裝置。共享儲能型微電網運行以來，試點區域的分布式光伏發電實現就地消納率100%。臺區組共享儲能型微電網解決了山區鄉村的分布式光伏發電就地消納問題。

國網湖南電力儲能工程研究中心主任徐志強認為，新型電力系統宜優先發展電網側獨立共享儲能，提高系統靈活調節能力。上海市政協委員、寰泰能源股份有限公司董事長南逸認為，通過儲能裝備“共享化”，可以進一步提高儲能設備利用率。

儲能助力微電網充放自如

本世紀初，為協調大電網與分布式電源的矛盾，充分挖掘分布式能源的價值和效益，業內人士提出可以將分布式電源及負荷一起作為配電網的一個單一可控的子系統，這就是微電網。

微電網既可以作為一個小型電網自主運行，也可以并網成為配電網的一部分，能實現并網與離網模式的平滑切換，協調大電網與分布式電源的技術矛盾，減少大規模分布式電源接入對電網造成的沖擊，為用戶提供優質可靠的電力供應。

國家電網《新型電力系統行動方案（2021-2030）》指出，在電網發展方式上，由以大電網為主，向大電網、微電網、局部直流電網融合發展轉變。微電網將成為解決分布式能源并網問題的有力手段，是新型配電系統的重要構成單元。

微電網內部分布式電源以清潔能源為主，或采取以能源綜合利用為目標的發電形式。微電網內的新能源系統可在并網運行時發電，儲能系統也可在并網運行時進行充電和放電，與公網進行電能交換，減少大規模分布式電源接入對電網造成的沖擊，實現配電網自愈控制。

微電網在新型配電系統中的關鍵作用在實踐中得到印證。

河北雄安王家寨智能微電網工程按照“1+3+N”模式，打造1個全綠電示范村，設置3個層級（村級、鄰里級、家庭級）微電網，安裝光伏座椅、智能垃圾箱、壓電步道、直流智慧燈桿等N個創新元素，建設了綠色智能微電網。針對“煤改電”負荷突增引起饋線功率越限問題，該工程通過用戶側熱泵集群和微電網智能管控，實現聯絡線功率精準控制，大幅降低電網改造投資成本，提高能源利用效率和供電可靠性。

在河北省石家莊市平山縣營里鄉，光伏發電項目的大規模接入，導致上級變壓器反向負載率超過92%，變壓器的穩定性和安全性受到嚴重威脅。隨后，河北平山營里建設新型配電網示范工程，采用“具備虛擬轉動慣量的新型配電網”，解決了光伏消納難題，同時提升了區域頻率、慣量主動支撐能力。該工程創新應用自帶慣量的構網型控制技術，解決光伏發電隨機性、間歇性、波動性等問題，實現對電網的主動感知、主動響應和主動支撐，推動清潔能源安全可靠替代，同時進一步提高當地新能源消納能力和局域電網供電質量。該工程投運后，每年將為當地增加10%～20%的光伏收益。

王成山院士認為，在儲能的支撐下，微電網可以實現對分布式電源的有效集成管理，減少分布式電源的波動影響，實現配電網的自愈控制，充分發揮分布式電源的優勢。

原標題:構建新型配電網 儲能如何發力？