数字储能网讯：党的二十届三中全会明确提出，要“健全因地制宜发展新质生产力体制机制”。南疆的无垠大漠“风光”无限，但“看天吃饭”的新能源需要大量可靠性、调节性电源的支撑，以保障电网安全运行。在煤电增长受限的情况下，国网新疆电力有限公司（以下简称“国网新疆电力”）持续推进新型储能和绿氢创新发展，加强电网灵活性，保障新能源高质量发展。
新型储能建设周期短、选址简单灵活、调节能力强，与新能源开发消纳的匹配性好，优势逐渐凸显，加快推进先进储能技术规模化应用前景广阔。氢能以其清洁、高效、可再生的特性，正逐步成为新型能源体系的重要组成部分，新型储能与氢能均系能源电力新质生产力的重要技术方向。
因地制宜培育与发展新质生产力，是一项长期推进的任务。前沿技术与未来产业的加快发展，将赋能电力行业转型升级。国网新疆电力充分考虑本地的比较优势，立足于南疆资源禀赋和产业基础，积极助力新兴技术落地应用，为南疆新质生产力发展增添新动力。
提升电力系统调节“支撑力”
新能源发电“极热无风、极冷无风、极寒少光、晚峰无光”，整体出力呈“春秋大、冬夏小”的特点，与电力负荷“双峰”（夏、冬负荷高峰）特性正相反，造成能源供给侧与消费侧在时间尺度上的“错配”，给电力供应保障带来挑战。
面对难题，国网新疆电力选择新型储能作为 “破题点”。2024年11月7日，位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县江西工业园的独立构网型储能项目顺利送电，该项目总装机容量为300兆瓦/1200兆瓦时，储能时长达4小时，全站充电一次存储电量1200兆瓦时，是全球磷酸铁锂电池储能路线中容量最大的构网型项目。
“构网型储能”是近几年行业关注的焦点，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合制定发布的《加快构建新型电力系统行动方案（2024~2027年）》提出开展电力系统稳定保障行动，其中包括推进构网型技术应用。截至目前，新疆、内蒙古、西藏等多地出台文件鼓励构网型储能建设。
构网型储能是新型储能的一种，与之相对的是跟网型储能。从名字上可以简单理解二者区别，后者“跟着网才能作业”，无法独立支撑电网系统。通常来说，构网型储能往往适合电网结构单一的区域，当故障出现时，抢修队伍到达现场需要一定时间，在这段时间内，构网型储能可自发启动，利用平时存储的光伏电量，在脱离大电网的同时在一定区域内构建起微电网，并向微电网内的负荷供电，从而起到支撑电源的作用。国网新疆电力发展策划部规划处副处长杨桂兴指出，在电网支撑能力方面，针对常规储能的电压支撑能力弱的问题，在南疆地区示范应用了构网型储能，经验证，构网型储能可提供2~12秒惯性时间常数以及超自身容量3倍的短路容量，暂态过电压抑制能力提升20%，具备黑启动功能，能主动提供电压支撑、惯量支撑。
构网型储能为何“落户”克州？记者了解到，克州电网位于喀克地区电网末端，“风光”装机209.1万千瓦，占比72.98%，网架薄弱，稳定性较差。同时冬季晚高峰保供形势严峻，夏季新能源消纳压力大，2024年克州电网新能源装机超200万千瓦，是网内消纳能力的4倍。“在克州这样的网架薄弱区域采用构网型储能设备，可提升区域电网抗扰动能力，以及电网安全稳定水平，同时大容量储能可对电量进行平移，解决光伏大发时段的弃电问题。” 国网克州供电公司副总工程师兼电力调度控制中心、科技数字化部主任高玖生表示。
杨桂兴进一步指出，除了解决电网安全问题，该构网型储能电站还可与光伏等新能源配合，为周围总计4个53万千瓦光伏电站的全部并网提供强有力的保障，提升新能源就近就地消纳能力。
储能技术创新跑出“加速度”
构网型独立储能项目成功落地南疆并非易事，“全球最大”标签的背后，饱含着国网新疆电力探索新质生产力的不懈努力。
从全球范围来看，构网型储能属前沿技术。科华数能工作人员汪卫星表示，相比跟网型储能，构网型储能技术具有较高的技术壁垒，考验的是储能变流器（PCS）关键技术的能力。在可再生能源系统中，PCS主要用于将电能从太阳能电池板、风力发电机等可再生能源装置产生的直流电转换为交流电，并且在电能储存时将交流电再转换为直流电，以实现能源的高效储存和利用，通过变流器将电流的频率、幅值和相位等参数进行调整，从而实现不同形式电能之间的转换。
汪卫星进一步指出，构网型储能的一大难点在于控制算法，硬件主要解决过载能力。光伏系统设计中，系统安装的光伏组件总容量如果超过系统中配置的总的光伏逆变器额定有功功率容量，业内称之为光伏超配。在光伏应用早期，系统一般按照1∶1容配比设计。然而，按照系统平均度电成本（LCOE）最低来衡量，最优的容配比应大于1∶1，组件的容量超过了光伏逆变器容量，也就是我们所说的组件超配。目前，行业普遍采用“超配”2～2.5倍PCS来解决过载问题，而构网型储能电站一般都超配3倍，技术难度较大。另一大难点在于，构网型储能技术目前还缺乏相应的技术标准和规范指导，比如技术定位、技术规范、功能要求、测试规范、验收标准等，相关标准体系亟待完善。
为了解决行业痛点问题，国网新疆电力发挥牵头作用，填补标准体系相关领域空白，服务产业链供应链优化升级。“我们促请自治区发改委在南疆喀什、克州、和田等区域开展构网型储能示范，并明确要求具备上述10项技术指标。基于示范成果，2023年12月新疆电力牵头并正式发布了T/CES243-2023《构网型储能系统并网技术规范》、T/CES244-2023《构网型储能系统并网测试规范》两项团体标准，构网储能电站运行控制、调试验收等3项规范已立项。”杨桂兴说。
杨桂兴表示，通过阿克陶构网型储能工程示范应用，国网新疆电力初步形成了构网型储能需具备的过载能力/功率响应时间、变流器间无环流、有功功率偏差、惯性时间常数、电压阶跃响应时间等10项技术指标。目前，国网新疆电力已完成阿克陶构网型储能、天润木垒构网型风机、木垒大石头南构网SVG共3座应用构网型装备场站的仿真及测试，进入工程示范应用阶段。
国网新疆电力依托社会各方投资建设主体、内外部科研单位，聚力打造“新能源+储能+调相机”等一批疆电特色示范样板，积极支持新型储能规模化应用，推动南疆百万千瓦级集中储能试点项目尽早投运。
绿氢助力负荷侧调节能力挖潜
有了构网型储能的加入，南疆电网“如虎添翼”，为最大限度利用“风光”资源新增了不少“底气”。南疆地区风光富集，但区内消纳能力有限，如何进一步助力负荷侧相关产业绿色转型？国网新疆电力将目光锁定在氢能上,让南疆电网“氢”装上阵，以寻求消纳可再生能源的新途径。
氢能作为全球公认最清洁的二次能源之一，被列为实现脱碳的重要途径。在业内，通过光伏等可再生能源发电制造出的氢气被称为“绿氢”。相较于制造过程依赖化石能源的“灰氢”和“蓝氢”，“绿氢”的生产过程基本不产生二氧化碳气体，更加清洁低碳，是符合当下绿色发展趋势的制氢方式，据统计，截至2024年底，我国绿氢项目已建成100余个，绿氢产能达10.9万吨/年，较2023年底实现翻倍。
电氢协同互动是构建新型电力系统的新路径之一。新能源发电多的时候，通过“电—氢”转化，制成氢存起来；新能源发电不足时，再通过“氢—电”转化，进行电能供应。无论是电解槽，还是燃料电池，都具备启动时间短、调节速率快、调节范围宽的特点。新疆发展绿氢有得天独厚的优势。新疆新能源装机规模占电源总装机规模比重超过50%，将风光等新能源发电电解水制成绿氢，可规模消纳绿电。此外，南疆被誉为“电价洼地”，吸引了众多大工业用电企业和新兴产业用电企业在此布局，氢能产业链的发展具有成本优势。
国网新疆电力将发展氢能产业链作为深挖负荷调节潜力的措施之一。“国网新疆电力全力支撑公司试点示范项目建设，按照‘电-氢-电’调峰、绿氢与化工耦合、氢能外送三大方向规划多能互补绿色能源大基地，依托南疆库车绿氢示范项目，率先探索‘光伏+制氢+储氢+输氢+用氢’产业链。在电源侧掺氢（掺氨），优化传统燃煤机组燃烧过程，电解水制氢供至燃气机组进行掺氢燃烧发电，新能源与燃气发电深度融合，破解结构性缺电难题。在负荷侧示范电制氢，提高清洁能源消纳空间。目前，新疆已建成投运库车2万吨/年光伏制氢示范工程，实现疆内可调节负荷资源池规模达300万千瓦，推动南疆三地州聚合25万千瓦电采暖柔性负荷和1.5万千瓦机井灌溉可调负荷。”杨桂兴说。
杨桂兴进一步指出：“南疆产业发展增速高于全疆平均水平，石油煤化工等大型化工产业是南疆地区近年来的负荷增长点之一，这些领域都能用到氢。富余‘风光’电量用来制备氢气，一方面可缓解可再生能源消纳压力，另一方面绿氢广泛应用在合成氨、甲醇、石化、钢铁等行业，推动相关产业绿色转型。”
展望未来，新疆生产的绿氢，不仅可通过管道输送至“长三角”，还可将绿氢与二氧化碳合成绿色甲醇，通过成品油管道长距离输送。目前，喀什等地均签约绿色甲醇、绿氨项目，且一些项目已进入招标设计环节。国网新疆电力正以务实行动推进关键技术进步，加快链接新型储能和氢能产业链上下游，并释放产业活力，不断为新质生产力的发展增添“充电宝”和“氢” 动力。
