中國儲能網訊：最近，分布式光伏消納的問題備受關注，主要是出現(xiàn)了兩個問題：一是分布式發(fā)展太快，很多地方沒有來得及提前做好預案，難以消納大量增長的電量；二是分布式光伏點多、面廣、量大且隨機性和波動性強，大量匯聚進入會對電網系統(tǒng)平穩(wěn)運行造成較大壓力，影響到配電網的局部電壓和電網頻率的穩(wěn)定性。
為緩解分布式光伏并網消納等問題，目前已有多地先后暫停并網備案，或推行分布式光伏參與調峰、分布式配置儲能等相關政策。
除此之外，最近光伏盒子發(fā)現(xiàn)，山東、福建等地正在加快探索利用臺區(qū)儲能來減弱大量分布式光伏電力上網對電網帶來的沖擊。
什么是臺區(qū)儲能？
要了解什么是臺區(qū)儲能？首先需要了解什么是臺區(qū)。
我國電力系統(tǒng)的基本架構主要由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等5個環(huán)節(jié)組成，其中配電是在電力系統(tǒng)中直接與用戶相連并向用戶分配電能的環(huán)節(jié)，配電網即是配電設施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網。（如下圖所示）
在配電網中，變壓器的主要作用是將電網中傳送的高電壓電能轉換成電壓更低的電能，以適應用戶使用。
臺區(qū)就是指電力系統(tǒng)中一臺變壓器的供電范圍或區(qū)域。臺區(qū)儲能即是指安裝在配電臺區(qū)，用于動態(tài)擴容、平抑負荷波動和平滑臺區(qū)內新能源發(fā)電輸出的儲能系統(tǒng)，可以使整個臺區(qū)變?yōu)橐粋€穩(wěn)定的負荷或電源，提升電能質量和電網安全。
（圖片來源：固德威光伏社區(qū)）
如下圖是某臺區(qū)配置儲能后，充放電運行區(qū)間及配變負載率提升情況說明，可以明顯看到，配置儲能系統(tǒng)后，可明顯減少負荷的峰谷差
（儲能出力前后配變負載曲線圖 說明：儲能系統(tǒng)出力在0值以上即為放電，在0值以下即為充電。 圖片來源：永泰數(shù)能）
具體來看，配電臺區(qū)儲能系統(tǒng)的價值主要體現(xiàn)在以下幾方面：
臺區(qū)儲能系統(tǒng)價值
1.保障電網安全運行
提高電網的電能質量，增強供電系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)故障的概率
2.提升新能源消納
可配套新能源光伏系統(tǒng)接入，提高光伏自發(fā)自用率，將負荷用不完的光伏電能用蓄電池儲存，在負荷高峰時釋放儲存的電能，優(yōu)化光伏輸出曲線，將電網無法消納的部分能量先儲存起來，在其他時段并網，減少因棄光限電造成的浪費。
3.提高電網經濟性投資
在配電變壓器不增容的情況下，較好地應對季節(jié)性、時段性重過載，延緩對線路和變壓器的投資、延緩配網擴容升級，提升電網投資經濟性
4.其他社會效益
在主電網出現(xiàn)突發(fā)故障或停電檢修時，可離網運行、黑啟動，保證負載正常運行
尤其在分布式光伏裝機迅猛增長而消納不足的地區(qū)，利用臺區(qū)儲能系統(tǒng)解決方案促進消納，成為一條可以探索的路徑。
就運行策略來看，臺區(qū)儲能主要是抵消中午光伏峰值發(fā)電的時段，減少光伏發(fā)電對臺區(qū)電壓的抬升和電網的沖擊；放電時間設置在光伏不足負荷攀升階段，抵消臺區(qū)范圍內負荷攀升的影響，
從調度主體來看，單個臺區(qū)的儲能設備目前不需要接受電網調度，可以自行掌握充放電；多個臺區(qū)的情況下則需要統(tǒng)一交給電網調度充放電時間和次數(shù)。
多地鼓勵建設臺區(qū)儲能緩解分布式消納壓力
2023年8月26日，安徽省能源局下發(fā)《關于進一步推進分布式光伏規(guī)范有序發(fā)展的通知》，其中指出，鼓勵分布式光伏投資企業(yè)、電網企業(yè)綜合考慮分布式光伏開發(fā)規(guī)模、負荷特性等因素，探索在消納困難變電站(臺區(qū))集中配置或租賃獨立儲能設施，承諾配儲的項目優(yōu)先接入消納。
8月23日，湖北省能源局印發(fā)《關于加強分布式光伏發(fā)電項目全過程管理的通知》，通知中也提出，各地應引導在消納困難臺區(qū)共建共享獨立儲能，由分布式光伏開發(fā)企業(yè)租賃或購買儲能容量，不增加電網企業(yè)新能源消納壓力。
此前，2023年5月30日，河南省發(fā)改委發(fā)布關于征求對《關于促進分布式光伏發(fā)電行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的通知(征求意見稿)》，其中也指出，鼓勵光伏開發(fā)企業(yè)、設備生產企業(yè)等各類市場主體創(chuàng)新開發(fā)“社區(qū)儲能”、"臺區(qū)儲能"等場景，由戶用光伏等分布式光伏項目租賃共享，提升就地消納水平。
福建、山東多個示范項目已落地
目前在福建、山東等地已經開展了多個臺區(qū)儲能示范項目來應對分布式消納的壓力。
地處福建泉州南安市南部的翔云鎮(zhèn)，是典型的高比例分布式光伏電源接入鄉(xiāng)鎮(zhèn)。據了解，僅在2021年，翔云鎮(zhèn)的光伏發(fā)電量高達1300萬度，其中大部分電能進入到了變壓器所轄臺區(qū)范圍的配電網。截至2022年年底，該鎮(zhèn)超過三分之二的公用變壓器臺區(qū)接入了分布式光伏電源。
隨著分布式光伏發(fā)電并網容量的持續(xù)增長，對電網安全穩(wěn)定運行的影響也持續(xù)增加。
針對這一問題，2022年6月，國網福建電力在翔云鎮(zhèn)翔云村、金安村試點建設臺區(qū)組共享儲能型微電網，為翔云臺區(qū)5號、6號配電變壓器和金安臺區(qū)2號、4號配電變壓器配置了一套儲能供電系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)裝置。同時，通過應用交直流轉換技術，將變壓器的交流電轉換成直流電進行存儲；應用柔性直流輸電技術和智能融合終端，實現(xiàn)兩個臺區(qū)柔直互聯(lián)、靈活互濟。
通過臺區(qū)組共享儲能型微電網，兩個村莊白天光伏發(fā)電的富余電量會自動存儲至儲能系統(tǒng)或跨臺區(qū)消納；晚上村民用電負荷增加時，儲能系統(tǒng)自動釋放電能，輔助調節(jié)供需平衡，起到削峰填谷的作用。
盒子了解到，臺區(qū)組共享儲能型微電網運行以來，試點區(qū)域的分布式光伏發(fā)電實現(xiàn)100%就地消納，同時，配電臺區(qū)通過配置儲能實現(xiàn)了彈性增容14.3%，為分布式光伏發(fā)電高效、靈活消納提供了樣板。
此外，在山東也已有多個此類項目落地，例如山東濟南市西部的韓家峪村。
作為當?shù)剡h近聞名的“零碳村莊”，韓家峪村80%以上的屋頂都安裝了光伏板。村里光伏年發(fā)電總量高達約50萬千瓦時。由于村子里常住人口較少，光伏發(fā)電總體消納能力較弱，大量的電量需要向電網反向輸送。然而 ，由于光伏容量過大，中午光伏滿發(fā)的時候，會出現(xiàn)變壓器反向過載、低壓用戶過電壓等問題，影響電網安全穩(wěn)定運行，也制約了村莊光伏容量進一步增長。
2023年6月，國網山東綜合能源公司聯(lián)合國網濟南供電公司在山東濟南市西部的韓家峪村1號臺區(qū)試點建成一座臺區(qū)云儲能系統(tǒng)。建成以來，儲能艙發(fā)揮了良好的削峰填谷作用，在晴朗天氣下，韓家峪1號臺區(qū)的變壓器負載率也能穩(wěn)定控制在80%以下，光伏發(fā)電順利完成消納。
不僅如此，該臺區(qū)云儲能系統(tǒng)投用后，韓家峪村1號臺區(qū)的電壓質量達到100%合格，供電可靠性提升到99.999%，實現(xiàn)臺區(qū)彈性增容30%以上，有效延緩了當?shù)嘏潆娋W建設投入。
分布式光伏的迅猛發(fā)展的今天，我國還有許許多多像翔云鎮(zhèn)和韓嶺村這樣的分布式光伏高滲透的鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)。通過臺區(qū)綜合治理儲能方案，對探索解決當?shù)嘏_區(qū)配電常見問題，促進臺區(qū)互濟互備和新能源消納等都能起到良好的促進作用。
據了解，下一步，國網福建電力和國網山東綜合能源公司將總結各自的示范項目經驗，在全省范圍內推廣應用。
