前不久，位于福建泉州南安翔云镇的福建省首个台区型微电网新型电力系统示范工程顺利完成带电调试，整体正式投入运行。

该项目通过在四个配网台区分别建设1套63kWh共享储能系统，实现了台区分布式光伏100%就地消纳、电压质量100%合格、台区弹性增容14.3%、供电可靠性提升11.4%。翔云镇项目为高渗透分布式光伏地区提供了高效、灵活消纳典范，打造了山区农村新能源利用和节能减排示范样板。

那么，什么是新型电力系统及台区储能？它们是如何提升清洁能源消纳率并提升供电可靠性的呢？

新型电力系统

（一）什么是新型电力系统

2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议对实现“碳达峰”“碳中和”作出全新部署，会议指出，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。

新型电力系统被定义为以新能源为主体的电力系统，意味着风电和光伏等新能源将成为新型电力系统的能源主体，煤电将降成辅助性能源。

而新能源成为电力系统能源主体的关键是提升电力系统对新能源的消纳能力。

（二）提升新能源消纳能力是构建新型电力系统的客观需求

1、传统电力系统的特点

在传统电力系统中，电能以光速传播且不可存储，为保障电力系统的稳定运行，就要求发电、输电、用电瞬时完成，并且任何时候电能的生产量和需求量都要严格匹配，时刻保持平衡。

所以，传统电力系统采取的生产组织模式是“源随荷动”，即通过火电这个可控的发电系统，去匹配用户负荷这个不可控但基本可预测的用电系统，并且时刻调节，以实现电能生产量和需求量严格匹配的目的，保障电力系统稳定运行。

2、高占比新能源接入电力系统带来的影响

构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着新能源装机的大幅增长。但由于风电和光伏等新能源在出力特性上都具有随机性、间歇性、周期性、随机性、波动性的特点，随着新能源的大规模接入，发电测的电能产量无法按需控制，使用电侧负荷预测准确性也大幅下降，这就意味着发电侧和用户侧均不可控，难以实现生产量和需求量的严格匹配，对电力系统的稳定性构成严重威胁。

因此，要建设以新能源为主体的新型电力系统，就要对传统电力系统进行改革，提升电力系统对新能源的消纳能力，保障电力系统的稳定运行。

而储能是支撑高比例新能源接入和消纳的关键技术手段。

（三）储能系统在构建新型电力系统中的作用

1、提升新能源消纳能力

电力即产即用的特性，要求任何时候生产量和需求量都需要严格匹配。光伏在白天发电太多，而负荷端无法同时等量消耗的情况下，就只能白白浪费，这也是光伏电站集中地区以往“弃光”严重的原因之一。

而储能系统就像电网这条输电河流上修建的水库，在上游降水泛滥的时候，水库可以先把水蓄积起来，防止的洪水泛滥；在上游降水不足，而下游农田需要灌溉的时候，水库可以向下游有计划地放水满足灌溉需求。所以，储能系统可以起到平抑新能源出力峰谷的作用，提升新能源的消纳比例。

2、提升供电质量，保障电网稳定运行

储能系统同时具有电源和负荷的双重属性，在高占比新能源接入的电力系统中，储能系统可以快速响应发电端和负荷端的功率的迅速变化，稳定电网电压和频率，保障电网稳定运行。

稳定电能输出的同时，储能系统还可以通过对PCS的控制，提供有功，无功功率支撑，稳定电压波动。储能系统也能为微电网提供部分谐波治理功能，提升供电质量。

3、延缓新增扩容投资

由于储能系统能够起到削峰填谷的作用，因此可以避免为了满足峰值负荷需求而扩大整体系统容量，从而延缓相应投资，提升设备利用率。

储能系统作为电网一种优质的灵活性调节资源，可以解决新能源出力快速波动问题，提供必要的系统惯量支撑，提高系统的可控性和灵活性。在新型电力系统下，储能是支撑高比例新能源接入和消纳的关键技术手段，在提升电力系统灵活性和保障电网安全稳定等方面具有独特优势。

新型电力系统下的配网台区

（一）电力系统基本结构

电力系统基本架构由发电、输电、变电、配电、用电等5个环节组成：

1、发电是电能产生的最初环节。以火电站为例，化石燃料的燃烧产生的热能加热水，产生的水蒸气推动发电机转动产生电能。

2、输电是将电能传输向远方的环节。输电主要是将远离负荷中心的发电厂发出的大量电能经过变压器升高电压，通过高压输电线路送到邻近负荷中心的枢纽变电所。

3、变电是将电能电压等级调高或降低的环节。大型发电机一般发出的电压一般为10-20kV，为了降低电能远距离传输的线损，就需要在发电厂附近建设升压变电站，将发电机发出来的电能升压至高压（220-330kV）进行传输，随着输电距离的增加，还要将电能升压到超高压（330kV-765kV）、特高压（超过1000kV）进行传输。

当电能输送至接近负荷端时，就需要通过降压变电站将电压逐级降低，准备分配给工商业和家庭用户使用。

4、配电是在电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电网络通常是指电力系统中二次降压变压器低压侧直接或降压后用户供电的网络。配电网络的运行水平主要取决于供电可靠性、网损率、电压波动和电压闪变、电压合格率等4个指标。

5、用电是用户消费电能的环节。

（二）什么是配网台区

配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。台区是指电力系统中一台变压器的供电范围，或一台变压器的供电区域。

（三）为什么要在配网台区配置储能装置

构建以新能源为主体新型电力系统，就要持续提高能源使用比例。但是，由于我国负荷中心大多处于东部，而于能源中心大多处于西部，若仅靠将西部大型风光发电基地发出的清洁电能通过远距离传输到东部供负荷中心使用的方式来提升新能源的使用比例，既不经济，也不安全。

那么，就需要充分发挥本地区新能源的优势，建设分布式新能源发电装置，提升本地区新能源的发电量。

以南安翔云镇为例，2021年翔云镇光伏发电1300万度，主要来自于椒岭、翔云2个村级光伏发电项目和7户无劳动能力的脱贫户的个人分布式光伏用户并网发电，其中个人分布式光伏所发电能就进入到了变压器所辖台区范围的配电网。

在传统电力系统配电网中，火电是主要的电能来源，所以可调节火电出力去匹配用电负荷以保持电能的生产量和需求量的平衡，保障供电稳定性。

在新型电力系统的配电网中，由于大量分布式新能源发电装置的接入，使得配网电源侧出力变得不稳定，丧失可控性。同时，电动汽车数量的迅速增长也增大了配电网负荷侧的波动性和随机性，加大了预测难度。

因此，采用传统“源随荷动”的方法无法保持配电网中电能生产量和需求量的平衡，电网的稳定性也得不到保障。若该问题不得到解决，在保障电网供电稳定性的前提下，就只能放弃大量新能源产出的宝贵电能。

所以，应当在高渗透分布式光伏接入的配网台区配置储能系统，提升配网新能源的消纳能力，提升供电质量，保障电网稳定运行。同时，就近配置储能系统有助于新能源的就地消纳，避免电能大规模远距离输送产生的损耗。