构网型储能标准缺失如何破解

□ 吴昊

 

青海格尔木昆仑建设开发有限公司近日发布格尔木鲁能50兆瓦/100兆瓦时构网型储能电站EPC项目总承包及储能系统招标公告，成为8月份以来，继宁夏电力采煤沉陷区复合光伏项目配套储能一期100兆瓦/200兆瓦时储能电站后，第二个公开招标的构网型储能项目。

当前，构网型储能在业内备受关注，成为众多“新能源+储能”项目落地的硬性要求，以及一批行业龙头企业争先布局的热门领域，而今年也被称为“构网型储能需求元年”。天合光能副总裁王大为指出，储能向“构网型”转变的趋势是必然的，预计到“十五五”期间，储能在源网端和配用端都将明确“构网型”的要求。

构网型储能成行业热点

“在‘双碳’背景下，国家构建新型电力系统的步伐不断加快，使得新能源发电占比大幅提升。”阳光电源光储集团副总裁史晓锋表示，目前，越来越多的各种能源接入电网，从而引发电网电压、频率的波动，甚至脱网等问题，给新型电力系统稳定运行带来一定的挑战。因此，各地对于新能源电站配建构网型储能的要求越来越多。

在此背景下，今年以来，构网型储能项目频频取得进展。7月，华能莱芜电厂100兆瓦/200兆瓦时储能示范项目正式并网运行，电站首次采用由华能山东公司自主研发的1500伏电压等级构网型模块化储能变流器和全国产化能量管理系统（EMS），标志着全球首座百兆瓦级分散控制构网型储能电站并网投运。

除了项目的进展，一些地方政府在相关政策中，也开始提及“构网型”的要求。比如，西藏自治区发展改革委下发的《2023年风电、光伏发电等新能源项目开发建设方案》中，就要求保障性并网光伏项目+储能项目加装构网型装置。这是全国首个强制要求加装构网型储能系统的地方政策。

据王大为介绍，在构网型储能的探索方面，新疆电网也作了推动和示范。他表示，由于新疆的电网并非“网状”，而是呈现“条状分割”的形态，且线路又比较长，在集中并网时，缺少网间互济的能力，随着新能源占比的提升，调节性问题逐渐被放大，为此，新疆率先启动了构网型储能示范。

王大为还指出，近年来，我国光伏、风电等新能源大基地发展迅猛，使新能源电力在西部占比快速提高，也带来一定的结构性失衡问题；同时，沙戈荒基地项目新能源电力集中送出时，需要比较强的受端电网和输电线路做很好的匹配。此外，随着以户用光伏为代表的分布式光伏快速发展，用户端需要电网支撑这些新能源电力。这些因素都对电网支撑型储能提出了需求，使构网型储能成为今年的行业热点。

保障电网稳定是核心优势

据了解，构网型储能采用构网型变流器技术，是从电源侧应对电力系统“双高”（高比例可再生能源、高比例电力电子设备）趋势带来的安全稳定问题的一种解决方案。西安奇点能源股份有限公司创始人刘伟增表示，构网型储能可以通过模仿同步发电机的行为和性能来提供必要的惯量支撑，为以新能源为主体的新型电力系统保驾护航。

刘伟增补充说，构网型储能通过实时监控电网频率及电压波动，模仿同步发电机特性，控制储能系统功率输出实现电网频率和电压的稳定。伴随新能源渗透率不断提升以及构网型储能技术的逐步成熟，储能的发展会逐步由“跟网”向“构网”转变。

“一直以来，我国构建以火电、水电等通过旋转同步发电机发电作为主电源的电力系统，并有力保障了电网安全稳定运行。”上能电气股份有限公司解决方案中心总经理王跃林认为，随着新能源发电占比快速提升，电力系统逐渐呈现“双高”特征，电力系统的生产结构、运行机理、功能形态等正在发生深刻变化，低惯量、低阻力、弱电压支撑等问题凸显，电力系统安全稳定运行面临严峻挑战。

王跃林强调，在新型电力系统的储能系统上增加构网功能控制策略，使其具备同步发电机或者类似同步发电机的频率调节和电压控制能力，形成构网型储能系统，是解决上述问题的有效可行方案。他表示，“未来，储能电站将从新能源强配转变到发挥储能本质功能需求上。”

“构网型储能将成为主流需求，从‘跟网’向‘构网’转变，将成为储能发展的必然趋势。”在史晓锋看来，构网型储能的优势在于保障电网的稳定。无论是抽水蓄能，还是锂电池储能等新型储能，在电网系统中都要解决平滑电网的问题，构网型储能技术就是其中的关键。阳光电源综合20多年电网研究经验，今年3月创新提出了“干细胞电网技术”，可提供惯量支撑、提升系统强度、快速恢复电网、提高辅助收益等，更好地助力电网平稳运行，如同干细胞对人体组织的修复、净化、造血功能。

标准缺失尚需顶层设计发力

虽然构网型储能被普遍认为是未来行业发展的趋势，但目前来看，其发展仍然面临诸多阻力。王跃林指出，构网型储能技术作为一项新技术，还缺乏相应的标准和规范，相关的技术规范、功能要求、测试规范、验收标准等亟待出台。

与此同时，成本问题也是限制构网型储能发展的瓶颈之一。王跃林表示，构网型储能在110%额定电流下应能长期持续运行；在120%额定电流下，持续运行时间应不少于2分钟；300%额定电流具备10秒短时过载能力。构网型储能设备过流能力由1.5倍提升至3.0倍，整套储能系统设备都需超配，成本需增加。另外，构网型价值服务的收益模式暂时不够明确，也将降低人们对构网型储能的投资意愿。

在史晓锋看来，国内构网型储能刚刚起步，虽然业内都在提“构网型”，但这一领域还存在“无序发展”等问题，比如“构网型”如何判定，目前仍然缺乏标准。与此同时，从“光伏配储能”的收益逻辑来看，储能的收益仍然较低，大部分省区都缺乏清晰的收益模型，这也对构网型储能技术的革新和升级造成了一定的阻碍。

“构网型储能的发展，需要激励政策来引导，以及实施规范和标准，然后技术才能进行验证，并且促使供应商不断迭代和进化。”史晓锋强调，“构网型”技术包含了很多支撑未来电网的理论，随着电网的发展，“构网型”技术未来也需要不断地随之进行迭代，形成良性循环。

对于构网型储能未来的发展，刘伟增指出，储能变流器的控制技术是构网型储能的核心，如何通过控制算法使各个储能变流器以电压源的形式协调稳定运行是当前构网型储能发展急需解决的问题。同时，构网型储能系统仍需经过大量的实证项目来验证解决方案可行性。他还表示：“目前，构网型储能技术不断实现突破，各大企业的示范项目也在陆续落地。”