中國儲能網(wǎng)訊：2025年9月24日，我國在聯(lián)合國氣候變化峰會上宣布，到2035年風(fēng)電和太陽能發(fā)電總裝機容量要力爭達到36億千瓦。新能源將加速成為電力系統(tǒng)的主體力量。面對高比例新能源接入，構(gòu)建與之相適應(yīng)的供給消納與靈活調(diào)節(jié)體系，已成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的主要任務(wù)之一。
1.靈活調(diào)節(jié)體系定義
近年來，南方五省區(qū)的新能源發(fā)展迅速，但也面臨一些問題和挑戰(zhàn)。大量新能源接入電網(wǎng)，新能源出力的不確定性和波動性加大電力系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)需求大幅增長，靈活調(diào)節(jié)資源短缺，電力電量平衡由確定性向概率性轉(zhuǎn)變。因此，重新定義、梳理靈活調(diào)節(jié)資源，探索建立可觀、可測、可控、可調(diào)的靈活調(diào)節(jié)能力體系，成為提升電力系統(tǒng)靈活性、適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展需要。
靈活調(diào)節(jié)的問題本質(zhì)上是三個“一定”問題——“在一定時間內(nèi)，系統(tǒng)需要根據(jù)凈負荷曲線波動，上升/下降一定功率，并持續(xù)一定時間”。靈活調(diào)節(jié)能力具有兩大關(guān)鍵特性：
● 時間特征性：資源與需求在各時間尺度上特性大不相同。
● 雙向調(diào)節(jié)性：靈活調(diào)節(jié)需考慮向上、向下雙向調(diào)節(jié)。
圖1：靈活調(diào)節(jié)體系定義
2.國內(nèi)外靈活調(diào)節(jié)體系發(fā)展現(xiàn)狀
從國際經(jīng)驗看，歐美等國家的靈活調(diào)節(jié)體系更強調(diào)非計劃性調(diào)節(jié)，在頻率控制調(diào)節(jié)能力、頻率恢復(fù)調(diào)節(jié)能力上，有更細致的分級與更開放的市場。同時，近年來持續(xù)細化顆粒度，新增了毫秒級響應(yīng)時間服務(wù)（美國的RegD、英國的EFR、北歐的FFR、澳大利亞的FFR1）。當前，國內(nèi)進入輔助服務(wù)市場交易的產(chǎn)品以調(diào)峰輔助服務(wù)居多，國外成熟電力市場體系中均未設(shè)置調(diào)峰輔助服務(wù)，相關(guān)能力的價值通過在現(xiàn)貨主能量市場中解決；國內(nèi)外在超短時波動調(diào)節(jié)能力上，都存在較大空缺。隨著接入電網(wǎng)的可再生能源及電力電子裝備的比例日益增大，在超短時的時間尺度上的靈活調(diào)節(jié)充裕度或?qū)⑹艿教魬?zhàn)。各國靈活調(diào)節(jié)能力產(chǎn)品的性能要求如下圖所示。
圖2：各國靈活調(diào)節(jié)能力產(chǎn)品性能對比圖
3.靈活調(diào)節(jié)體系構(gòu)建
從國內(nèi)靈活調(diào)節(jié)體系構(gòu)建來看，應(yīng)結(jié)合供需兩端現(xiàn)狀分析：
● 供給側(cè)，各類資源靈活調(diào)節(jié)特征不同，調(diào)節(jié)方向、響應(yīng)時間、爬坡速率、服務(wù)持續(xù)時間和調(diào)節(jié)容量指標是關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，整體上以煤電、水電、氣電為主，抽蓄等為輔，滿足秒級調(diào)節(jié)能力需求。新型儲能響應(yīng)性能有優(yōu)勢，能有效應(yīng)對毫秒級的凈負荷波動，但受容量約束較為嚴重。因此，靈活調(diào)節(jié)能力體系建設(shè)需“好鋼用在刀刃上”。
● 需求側(cè)，根據(jù)測算，近兩年來，南方五省區(qū)新能源裝機規(guī)模突飛猛進，每年約新增5000萬千瓦，預(yù)計三年后新能源總裝機容量將增加約一倍。2027年，南方五省區(qū)整體靈活裕度需求加速釋放，對靈活調(diào)節(jié)的需求更加凸顯。
4.靈活調(diào)節(jié)能力裕度評估
分析與評估靈活調(diào)節(jié)能力裕度時，可統(tǒng)計其指定時間范圍內(nèi)各響應(yīng)時間尺度的最大需求與最小調(diào)節(jié)能力，將上調(diào)與下調(diào)拼接到一張圖上，形成“可調(diào)域”。其次，納入最大調(diào)節(jié)需求曲線，若需求曲線全在可調(diào)域內(nèi)，則表示靈活調(diào)節(jié)裕度充足；若需求曲線超出了可調(diào)域，則超出部分對應(yīng)的響應(yīng)時間尺度存在缺額。
某區(qū)域秋季靈活調(diào)節(jié)能力裕度分析圖如下所示。
圖3：靈活調(diào)節(jié)能力裕度分析圖（單位：兆瓦，分鐘）
隨著新能源滲透率大幅提高，新能源出力的急劇上升會導(dǎo)致系統(tǒng)急需減小出力，產(chǎn)生下調(diào)需求峰值；而新能源出力的急劇下降則會導(dǎo)致系統(tǒng)急需加大出力，產(chǎn)生上調(diào)需求峰值。因此，對于光伏裝機容量較大的區(qū)域，新能源波動產(chǎn)生的調(diào)節(jié)需求峰值易與系統(tǒng)負荷曲線產(chǎn)生的調(diào)節(jié)峰值形成“峰上疊峰”。
例如，某區(qū)域在夏季靈活調(diào)節(jié)能力存在上調(diào)缺額。在下午時段，光照強度迅速變?nèi)?，光伏電站出力隨之下降，導(dǎo)致系統(tǒng)電源側(cè)總出力下降。另一方面，系統(tǒng)負荷迎來下午高峰。系統(tǒng)靈活上調(diào)需求在下午時刻出現(xiàn)了“峰上疊峰”，進而產(chǎn)生裕度缺額。當日靈活調(diào)節(jié)需求與能力曲線如下圖所示。
圖4：靈活調(diào)節(jié)需求與能力曲線（單位：兆瓦）
5.結(jié)論與建議
新發(fā)展形勢下，加強電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力體系建設(shè)的重要性愈發(fā)凸顯，除了深入分析供需兩端的現(xiàn)狀，應(yīng)進一步考慮多時間尺度的平衡及不同區(qū)域的差異性；擴大研究時間范圍并盡可能廣地覆蓋歷史數(shù)據(jù)以準確評估靈活調(diào)節(jié)能力；考慮不確定事件的真實數(shù)據(jù)收集與偏差評估；同時，考慮在規(guī)劃、建設(shè)、并網(wǎng)、運行各環(huán)節(jié)優(yōu)化完善靈活調(diào)節(jié)能力體系的構(gòu)建，具體建議如下：
（一）加速完善適配靈活調(diào)節(jié)資源的市場體系。以覆蓋靈活調(diào)節(jié)資源全生命周期成本為核心，構(gòu)建科學(xué)合理的收益機制。加快建立覆蓋各類靈活調(diào)節(jié)資源固定投資成本的容量電價機制；具備條件的區(qū)域，推動靈活調(diào)節(jié)資源全面參與現(xiàn)貨出清結(jié)算，通過峰谷價差回收變動成本。優(yōu)化現(xiàn)貨市場規(guī)則，適當擴大申報價格及出清價格上下限，確保價格準確反映系統(tǒng)供需關(guān)系。加快搭建“二次調(diào)頻、快速調(diào)頻、轉(zhuǎn)動慣量、爬坡”等多維度輔助服務(wù)市場體系，充分彰顯快速調(diào)節(jié)能力價值，全面提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。
（二）優(yōu)化面向靈活調(diào)節(jié)資源的調(diào)度運行規(guī)則。嚴格遵循國家政策及行業(yè)運行標準，強化各類靈活調(diào)節(jié)資源調(diào)用執(zhí)行，全面提升利用效率。結(jié)合資源調(diào)節(jié)性能特點，制定差異化調(diào)度準則（如引導(dǎo)新型儲能日均實現(xiàn)全電量“一充一放”，充分激發(fā)虛擬電廠、新型儲能等靈活調(diào)節(jié)資源參與系統(tǒng)調(diào)控，減少煤電機組頻繁深度調(diào)峰、日內(nèi)啟停等），嚴格執(zhí)行調(diào)度指令并健全評價考核機制。
（三）強化靈活調(diào)節(jié)資源投產(chǎn)規(guī)劃與機制設(shè)計，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。綜合考量電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負荷特性、網(wǎng)架布局、平衡需求等因素，滾動研判系統(tǒng)調(diào)節(jié)缺口，科學(xué)開展靈活調(diào)節(jié)資源規(guī)劃布局。引導(dǎo)新能源集成開發(fā)利用，明確新型電力系統(tǒng)建設(shè)中各類靈活調(diào)節(jié)資源的技術(shù)需求、裝機規(guī)模及時序布局，精準測算不同類型資源的建設(shè)運行成本與經(jīng)濟性，細化完善適配的市場交易規(guī)則、價格形成機制，引導(dǎo)資源有序投產(chǎn)、高效利用。
（四）加快技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)資源全維監(jiān)控與統(tǒng)一控制。搭建統(tǒng)一的靈活調(diào)節(jié)資源大數(shù)據(jù)平臺，規(guī)范數(shù)據(jù)傳輸標準，實現(xiàn)可調(diào)能力、實時狀態(tài)、調(diào)用響應(yīng)、調(diào)節(jié)效果等全維度實時監(jiān)控；探索“單點直控+群調(diào)群控+分區(qū)協(xié)同”的調(diào)度控制模式，通過統(tǒng)一控制策略達成各類資源的精準響應(yīng)與協(xié)同調(diào)控。
