新型电力系统的稳定器：构网型技术+储能为何不可或缺？

随着全球能源结构的转型和“双碳”目标的推进，新型电力系统正逐步成为能源行业的焦点。在这一背景下，风电和光伏等清洁能源的装机容量不断攀升，对电力系统的稳定性和安全性提出了新的挑战。新型电力系统面临的“高比例可再生能源接入”与“高比例电力电子设备接入”问题导致电网不稳定性加剧，而构网型储能技术以其独特的电压源属性，为电网提供稳定电压与频率支撑，成为新型电力系统建设的刚需。

关键词：新型电力系统、构网型技术、储能、电网稳定性、可再生能源、电力电子设备

一、新能源快速发展对电网稳定性的挑战

在“双碳”目标的推动下，风电和光伏等新能源的快速发展，使得电力系统的结构和运行模式发生了根本性变化。根据中能传媒研究院数据，截至2023年，我国风电与光伏分别实现累计装机441GW与609GW，占国内电源装机总量的比重分别为15%与21%，合计占比36%，相比2014年的9%提升了27个百分点。风电与光伏占国内总发电量的比重也由2014年的3.6%提升至2023年的18.1%。这一变化不仅体现了能源结构的清洁化趋势，也对电力系统的稳定性和安全性提出了新的挑战。

新能源电力的随机性、波动性和间歇性使得系统调节难度加大。在新型电力系统中，供电主力电源由传统的燃煤机组转变为以新能源为主体的发电结构，这导致了电力系统呈现“双高”特性，即高比例可再生能源和高比例电力电子设备的接入。这种“双高”特性的电力系统低惯量、低阻尼和弱电压支撑等特征明显，电力系统惯量降低、频率和电压调节能力变差，容易导致电力电子设备脱网，加剧电力系统安全稳定运行的影响。

二、构网型储能技术：电网稳定性的守护者

面对新型电力系统稳定性的挑战，构网型储能技术以其独特的电压源属性，为电网提供稳定电压与频率支撑，成为新型电力系统建设的刚需。构网型储能技术通过模拟同步发电机的运行方式，为电网提供惯性支撑和调频调峰能力，有效缓解了由于新能源并网带来的电网稳定性问题。

构网型储能技术的核心在于其能够独立运行并提供高稳定性，这与依赖电网稳定性的跟网型储能技术形成鲜明对比。构网型储能技术能够在电网不稳定或独立系统中提供强大的系统支撑，其响应速度极快，能够在毫秒级别内进行调节，远快于跟网型储能技术的几秒内响应。此外，构网型储能技术具有更高的能源效率，由于能独立控制输出，其能源效率通常高于跟网型储能技术。

在经济性方面，尽管构网型储能技术的初始成本较高，维护也相对复杂，但其长期运行中可能提供更大的经济回报。随着技术的进步和规模化应用，构网型储能技术的成本有望进一步降低，经济性将得到进一步提升。

三、政策支持与市场需求推动构网型储能技术快速发展

在国家层面和地方层面的政策支持下，构网型储能技术的市场需求正在快速增长。国家能源局发布的《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》中明确提出在西北网架结构薄弱的区域，应用构网型新能源，可为电力系统提供转动惯量，提升新能源的瞬间功率支撑能力，提升系统的短路比，从而允许电网接入更多新能源。此外，包括西藏、新疆、内蒙古、福建等在内的省市自治区均出台相应的政策支持其构网型储能发展并制定相应装机目标。

在市场需求的推动下，构网型储能项目的招标量也在快速增加。据统计，2023年至2024年6月，国内构网型储能项目累计实现招标总量2.3GW/7.6GWh。其中2023年全年招标总量1.3GW/4.6GWh，2024年前6个月累计实现招标1GW/3.1GWh。这一增长趋势表明，构网型储能技术正逐渐成为电力系统稳定性的重要支撑。

随着技术的进步和成本的降低，构网型储能技术的应用范围将进一步扩大。预计到2025年，国内储能PCS一体机环节市场空间有望达到167.2亿元，2023-2025年年化复合增速将达到82%，超过国内表前储能装机69.9%的复合装机增速。这一预测表明，构网型储能技术将成为电力系统稳定性和安全性的关键因素，市场前景广阔。

总结

在新型电力系统建设的背景下，构网型储能技术以其独特的电压源属性和强大的系统支撑能力，成为电力系统稳定性的重要保障。随着政策的支持和市场需求的推动，构网型储能技术的应用将越来越广泛，其市场前景十分广阔。未来，随着技术的进步和成本的降低，构网型储能技术有望在电力系统中发挥更大的作用，为实现“双碳”目标和电力系统的可持续发展提供有力支撑。