一、储能发展现状
(一)储能技术概况
储能技【jì】术主要可以分为储电和储热、储冷技【jì】术，其中储电技术【shù】一【yī】般包括物【wù】理储能【néng】(如抽水储能、压缩【suō】空气储能【néng】、飞轮储能等)、化学储能(如【rú】铅【qiān】酸电池、液流电池、钠硫【liú】电池、锂【lǐ】离【lí】子电池等)、电磁储能【néng】(如超导电磁储【chǔ】能【néng】、超【chāo】级电容器【qì】储能等)。
其中，抽水蓄能【néng】是目前广泛应用、技术【shù】成【chéng】熟和装机容量最大的储能类型。压缩空【kōng】气储能【néng】电站【zhàn】虽然可以【yǐ】达数百兆瓦至吉瓦的规模，但目前全世界在【zài】运的大规模压缩空气储【chǔ】能【néng】电站只有少数几个，新型大规模压缩空气储能【néng】技术还【hái】不成熟。以锂离子【zǐ】和铅酸(碳)为代【dài】表的化学电池【chí】储能在近几年获得了【le】大规模应用，投建项目【mù】数量【liàng】最多，成本下降较快【kuài】，具有广阔应用【yòng】前景【jǐng】，但目前的成本仍然偏【piān】高。其它可大规模应用的化学【xué】电池储能技术包【bāo】括液流电池和钠硫电池等，目前【qián】受制于成【chéng】本和技【jì】术【shù】双重因素【sù】制【zhì】约，近几【jǐ】年【nián】投【tóu】建项目数量和总【zǒng】规模远【yuǎn】小于锂离子【zǐ】电池储能。飞轮储能【néng】在技【jì】术【shù】上【shàng】很受关注，也有少数较【jiào】大规模的商业项目，但目前在国内【nèi】尚无大【dà】规模【mó】应【yīng】用【yòng】。电磁【cí】储能主要【yào】用于提【tí】高电网的输电能力和提升电【diàn】力系统【tǒng】的稳【wěn】定【dìng】性，目【mù】前还处于论证和试点应用阶段。
除【chú】储【chǔ】电技术之外，氢储能【néng】由于【yú】具有可大规模存【cún】储【chǔ】的优点，在欧洲较早地受【shòu】到关【guān】注和试点，近【jìn】几【jǐ】年在国内也开始受到【dào】重视，但目前尚处于起步阶段。储热技术也【yě】是近几年国内投【tóu】资的热点，从源端到【dào】荷【hé】端都有不【bú】少实际应用项目【mù】。储热(蓄冷)相对于化【huà】学电池储能【néng】，更容易大规模能量【liàng】存储且投资相【xiàng】对较低，在【zài】有热需求的地点，可【kě】大规【guī】模推【tuī】广应【yīng】用【yòng】。此外，太阳能热发电也离不开【kāi】储热系统【tǒng】。
(二)相关政策
以英国【guó】和【hé】美【měi】国为代表的发达【dá】国家对储能【néng】的发展非常重视【shì】，出台了非常具体和有【yǒu】力的储能发【fā】展激励政策，促进了储能示【shì】范项目和商业【yè】项目的发展。虽然英美等发达国家发展储能【néng】有电力市【shì】场和【hé】辅助服务市场的支撑，但【dàn】专门制定针对【duì】储能的准【zhǔn】入条件和【hé】考虑储能灵【líng】活性【xìng】的补偿机制是不可【kě】或缺的。除【chú】对储能项目的【de】投资【zī】进行补贴之【zhī】外，国外对促进储【chǔ】能发展的主要措施包【bāo】括【kuò】建立准许储能参与【yǔ】的容量【liàng】市场、独立储能项【xiàng】目参与调频辅助【zhù】服务、配售电公司【sī】投资储能的【de】配【pèi】额制政策等。
2017年10月，我国【guó】发布《关于促进【jìn】储能技术与产【chǎn】业发展的指导意见【jiàn】》，明【míng】确了【le】促进我国储能技术与【yǔ】产业发展的重要【yào】意义、总体要求、重点任【rèn】务和保障措施。目前，我国商业化储能项目主要参与调峰和调频辅助服务市【shì】场，且【qiě】与火电【diàn】机组【zǔ】或新能【néng】源发电场站配【pèi】合运行，尚【shàng】无大规模独立储能系统(抽水蓄能电站和【hé】微电【diàn】网储能项【xiàng】目除外)参与【yǔ】大电网辅助服务的项目。虽然已有一些省【shěng】(区)开始实【shí】施或【huò】出台【tái】了调峰、调频辅助服务政策，但储能的准入条件【jiàn】、身【shēn】份和【hé】充放电【diàn】价【jià】格还需进一步明【míng】确。
二、储能技术促进西北五省(区)电网发展
西【xī】北地【dì】区化石能源和风【fēng】光等自【zì】然资【zī】源丰【fēng】富，发电装机容量目前已达【dá】到最高负荷的三倍【bèi】。由【yóu】于可再【zài】生能源发电装机容量大，电网的【de】输电容量、调峰能力和负荷需求【qiú】不足，导致大【dà】规模弃风弃光问题。投资储能系【xì】统可增加电网调峰能力、缓【huǎn】解输电通道阻塞，有望成【chéng】为【wéi】解决西北【běi】电网新能【néng】源发电【diàn】消【xiāo】纳问题的【de】重【chóng】要途【tú】径。
(一)提高外送电力的调节能力
由【yóu】于西北【běi】地区风光【guāng】资源丰【fēng】富，未来可再【zài】生能源发电装机容量还将进一步【bù】增【zēng】长，对区域外【wài】消纳可再生【shēng】能源的【de】依赖性将越【yuè】来越大，可以集中配建大规【guī】模储能系统，主要包【bāo】括抽水蓄能、压缩空气【qì】储能和化学【xué】电【diàn】池储能，提【tí】升可【kě】再生【shēng】能源出力【lì】的可【kě】控性和在电力市场中的竞争力。
(二)提升火电机组的调峰能力
西北【běi】电网中的供热【rè】机组装【zhuāng】机容量大，在供【gòng】暖期【qī】的调【diào】峰能力受限，对电【diàn】网调峰【fēng】能力和可再生能源发电消纳的【de】影响显著。在电厂【chǎng】侧安【ān】装【zhuāng】热水储【chǔ】热系统或电锅【guō】炉系统，可实现大容量储【chǔ】热，从【cóng】而提升供【gòng】热期间机组的调峰能【néng】力。
(三)降低断面受阻
西北【běi】电【diàn】网覆盖的【de】地理范【fàn】围广，西电【diàn】东送和北电南送的距离远，在可【kě】再生能源集中接入的区域，可以配置大【dà】规模【mó】储能系【xì】统(主要【yào】包括【kuò】化学电池【chí】、储热发电和压缩空【kōng】气储能)，从而【ér】减小因为断面受【shòu】阻而引起的【de】弃风弃光电量【liàng】。
(四)提升电网的安全性和稳定性
随着【zhe】西北可【kě】再生能源发电的【de】进一步发展，在线的传统机【jī】组【zǔ】容量减小导致系统的惯性降【jiàng】低，可能【néng】危【wēi】及电【diàn】网的安全【quán】性【xìng】和稳定性【xìng】，可配置快速响应的储【chǔ】能系统来【lái】平抑【yì】频率的波动，提升西北电网的【de】安全稳定性。
(五)降低电网的峰谷差
在峰【fēng】谷差相对较大的地【dì】区，对实施峰谷【gǔ】电价且电力【lì】用户负荷峰谷差显著的【de】电【diàn】力【lì】用户，鼓励【lì】由用户【hù】或第三方投资储能系统，进行价格套【tào】利或参【cān】与市场竞争，从【cóng】而降低电网【wǎng】的峰【fēng】谷差。
三、规模化储能在西北电网的应用分析与政策建议
(一)规模化储能在西北电网应用的路径
对储能【néng】系统在西北电网中【zhōng】的应用【yòng】，建【jiàn】议主要发展四种应用【yòng】类型：增加调【diào】峰能力【lì】、降低【dī】通道受阻、提升电网安全和【hé】用户能量管理。兼顾储能在源【yuán】、网、荷【hé】侧【cè】的发展【zhǎn】，源端储能包括【kuò】大规模独立储能电站、在火【huǒ】电【diàn】厂内配置储能、在新能源场站侧配【pèi】置储能，网【wǎng】侧配置储能主要包【bāo】括电【diàn】网的【de】电【diàn】源【yuán】送出端、输【shū】送容量受限断面【miàn】和配电网中配【pèi】置分【fèn】布式储能，用户侧储能主要针对工【gōng】商业用户【hù】。
考虑的储能【néng】类型既【jì】包括大规模抽水蓄【xù】能、压缩【suō】空【kōng】气储能、大容【róng】量储热(冷【lěng】)、太【tài】阳能热发电【diàn】、大规【guī】模【mó】制氢、化【huà】学【xué】电池储能，也包【bāo】括功率【lǜ】型飞轮储能和电磁储能。化【huà】学【xué】电池储【chǔ】能的【de】类型有多种，现阶段主要考虑的应用类型【xíng】包括锂电池【chí】、铅酸(碳)电池、液流电池。
将不同类【lèi】型储能的推广应用分为四【sì】个阶段，即“当前”、“2019-2020年”、“2021-2025年”、“2026-2030年”。其【qí】中，抽水蓄【xù】能和化学【xué】电池储能【néng】在现阶段已开【kāi】始推广应用，下一步可开展大规模储热【rè】和太阳能热发电【diàn】技【jì】术的应用推广【guǎng】。在“十四五”期间，新型压【yā】缩空【kōng】气和飞轮储能的应用有望突破，而在2025年以【yǐ】后，大规模【mó】制氢和【hé】电磁储【chǔ】能有【yǒu】望【wàng】获得大规模应用【yòng】。
(二)西北电网应用储能的政策建议
1.西北地【dì】区可再【zài】生能源发电以集中开【kāi】发为主，在同一片区往往接入【rù】的可再【zài】生能源【yuán】发电容量较【jiào】大，易导致输电通道受【shòu】阻，建议制定相关政策【cè】措【cuò】施支持在新能源【yuán】场站群端投资【zī】大规模共【gòng】享型储能【néng】系【xì】统。
2.在电网中安装储能系【xì】统可实现降低【dī】输配电设备投资、提高电力【lì】系统【tǒng】灵活性、为电网提供辅助服务【wù】等多【duō】重价【jià】值，建议【yì】鼓励西【xī】北各省(区)电【diàn】网企业投资储能，实施【shī】电网企业投资储能的配额制，提【tí】高电网【wǎng】的【de】输【shū】配电能力【lì】和电网安全稳定性【xìng】。
3.各省(区)应对接入不同电压等级和不同地点的储能系统充放电价进行统【tǒng】筹考【kǎo】虑，建议区分【fèn】储能所处的电压【yā】等【děng】级，为鼓励【lì】接【jiē】入配电网侧的【de】储【chǔ】能【néng】系统运【yùn】行，可以采用【yòng】分时充放电价格【gé】。
4.在【zài】各【gè】省(区)逐步【bù】建立调峰、调频辅助服务市场的【de】背景下，应准许独立储能参与【yǔ】的调【diào】峰【fēng】、调频辅助【zhù】服务【wù】市场，并合【hé】理【lǐ】考虑储【chǔ】能的市场准入条件、运行控【kòng】制方式和补【bǔ】偿方式，允许多个分布【bù】式储能【néng】系【xì】统聚合参与辅助服务市场。
5.加强对【duì】用户侧【cè】储能投【tóu】资的审查和监管，提高用户侧储能投资的规范性、安全性【xìng】;鼓励用【yòng】户侧储【chǔ】能参与需求侧【cè】响应【yīng】计划，制定合理的准入条件【jiàn】、补偿标【biāo】准【zhǔn】和参与方案，提升【shēng】管【guǎn】理水平。
