多主體視角下的新型儲能應用全景研究

中圖分類號：TM732 文獻標志碼：A 文章編號：1003-5168（2025）16-0004-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.16.001

A Multi-Stakeholder Panoramic Study on New Energy Storage Applications

DENG JingHE Fawu （Guangzhou Railway Polytechnic，Guangzhou 5113Oo， China）

Abstract： [Purposes] Against the backdrop of a high proportion of renewable energy，this study examines the application status，policy support，and management mechanisms of new energy storage in government departments，power generation，power grids，and end-user sectors.It aims to explore market potential， identify suitable energy storage technologiesand demand capacity for diferent scenarios，and provide decision-making references for the scientific planning，rational allocation，and efcient utilization of new energy storage.[Methods] By selecting typical provinces and employing a mult ?^- stakeholder research approach，the study analyzes the formulation and implementation effects of energy storage policies from the perspective of government departments; examines the role of energy storage in smoothing the output of new energy and providing frequency regulation services from the power generation side; explores the peak shaving，voltage regulation，and backup emergency functions of energy storage from the power grid side;and focuses on the value of energy storage in reducing electricity costs and enhancing power supply reliability from the end-user side.Relevant data is collected and analyzed to assess the application effects and challenges faced by new energy storage.[Findings] The research finds that new energy storage demonstrates measurable efficacy in all sectors，such as improving the dispatchability of new energy and ensuring the stable operation of power grids.However，it still faces many challenges inpolicy coordination，technology application，and market mechanisms.[Conclusions] The study provides suggestions for the development of new energy storage.Future work should strengthen policy coordination，technological innovation，and market optimization to promote the healthy development of the energy storage industry. Keywords： new energy storage; renewable energy; multi-stakeholder

0 引言

在當今全球能源轉型的大背景下，可再生能源的開發(fā)利用已成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵路徑。隨著風電、光伏等新能源在電力系統(tǒng)中的占比不斷攀升，其大規(guī)模接入給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來了諸多嚴峻挑戰(zhàn)。其中，風電的出力具有明顯的反調峰特性，往往在用電高峰時段出力較低，而在用電低谷時段出力較高，與系統(tǒng)負荷需求的規(guī)律背道而馳；光伏雖在白天能夠提供大量電力，但受日照變化影響明顯，在晚高峰時段出力急劇下降，導致供電不足。此外，新能源受極端氣象影響較大，如暴雨、大風、暴雪等天氣可能造成新能源發(fā)電功率的劇烈波動，嚴重時甚至引發(fā)供電中斷，威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

新型儲能技術以其快速響應、靈活調峰調頻等優(yōu)勢，成為破解上述難題，提升電力系統(tǒng)靈活性和可靠性的關鍵手段。儲能系統(tǒng)能夠在短時間內迅速吸收或釋放電能，有效平抑新能源出力的波動，保障電網頻率的穩(wěn)定，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供有力支撐[1-2]。然而，目前新型儲能的發(fā)展仍面臨諸多障礙。 ① 儲能的應用場景尚不明朗，市場潛力有待深入挖掘。儲能的價值在許多領域尚未得到充分彰顯，其在解決風電反調峰、光伏晚高峰供電不足及新能源受極端氣象影響等問題中的潛力遠未得到充分發(fā)揮。 ② 儲能產業(yè)的運營模式尚不完善，尚未構建起成熟的市場化機制。儲能參與電力市場面臨著門檻高、應用場景受限、價格機制不清晰及市場收益不確定性大等諸多挑戰(zhàn)。同時，電力市場體系本身的不完整、交易規(guī)則不統(tǒng)一及跨省跨區(qū)交易壁壘等問題也嚴重阻礙了新型儲能的市場化進程。 ③ 用戶側儲能利用能效不足。盡管分布式儲能具有巨大的潛在投運規(guī)模，但目前存在投資運營主體分散、儲能系統(tǒng)對電網公司“不可見”規(guī)模參數(shù)無法準確獲取等問題，并且隨著峰谷價差降低或現(xiàn)貨市場的建立，用戶側儲能的盈利能力將面臨進一步挑戰(zhàn)，極大地限制了用戶側儲能利用效能的提升[3-4]。

因此，多主體視角深入研究新型儲能的運營機制，從應用場景的明確與細化、運營模式的市場化機制設計及用戶側儲能利用效能的增強等方面入手，系統(tǒng)性地解決新型儲能發(fā)展中的關鍵問題，對于推動新型儲能產業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，助力高比例可再生能源電力系統(tǒng)的構建具有極為重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略價值。

1新型儲能發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國內新型儲能發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1 布局建設

截至2023年底，全國已建成投運新型儲能累計裝機規(guī)模達3139萬 kW/6687 萬 kW?h^[s] 。南方五省區(qū)并網新型儲能規(guī)模約516萬kW/922萬 kW?h ，約占全國 15% 。南方區(qū)域新型儲能建設起步早、行動快，但是也存在分布不均衡情況，合計新型儲能裝機容量為516萬 kW ，能量為922萬 kW?h ，電源側裝機148萬 kW ，電網側裝機331萬 kW ，用戶側裝機37萬kW。主要集中在廣東、廣西、貴州三省（區(qū)），廣東、貴州裝機規(guī)模均在100萬 kW 以上，且主要分布在電網側。廣東新型儲能裝機189萬 kW ，能量268萬 kW?h ，電源側裝機96.5萬kW，電網側裝機55.1萬 kW ，用戶側裝機37.4萬 kW 。廣西新型儲能裝機132萬 kW?h ，能量264萬 kW?h ，電源側裝機51.5萬kW，電網側裝機80.7萬 kW ，無用戶側裝機。貴州新型儲能裝機195萬 kW ，能量390萬kW·h，電網側裝機195萬kW，無電源側裝機和用戶側裝機。

1.1.2 盈利模式

① 電源側儲能。電源側儲能以火儲聯(lián)調儲能、新能源配建儲能、共享儲能為主。其中，火儲聯(lián)調儲能主要以參與調頻輔助服務市場獲益，運行以快速淺充淺放為主，調用頻次高，是當前經濟性較高的儲能應用之一。新能源配建儲能主要通過納入新能源成本、減少棄電量、增加電費收入及考核支出等方式疏導投資成本。共享儲能主要通過新能源企業(yè)容量租賃、政府財政容量補貼等方式覆蓋建設成本，通過充放電價差、參加輔助服務市場以獲取收益。

② 電網側儲能。電網側儲能以獨立儲能和電網替代型儲能為主。獨立儲能以獨立主體身份直接與電力調度機構簽訂并網調度協(xié)議，不受接入位置限制，已成為儲能項自增長主力，主要收益來自參與電力市場，包括容量租賃、電力現(xiàn)貨交易、調峰調頻補償?shù)龋萘侩妰r機制尚不明確。

③ 用戶側儲能。用戶側儲能主要分為工商業(yè)儲能和戶用儲能。國內主要集中在工商業(yè)用戶，主要依靠峰谷價差獲取收益，也可以通過參與需求響應獲得相應收益，同時可作為備用電源使用。

1.2 國外新型儲能發(fā)展現(xiàn)狀

美國儲能新增裝機容量為8.74GW/25.98GW·h，累計部署的電池儲能系統(tǒng)裝機容量約17GW，到2035年，將增加 85GW?h 的電池能源儲存容量。美國目前可以參與現(xiàn)貨能量市場、輔助服務市場、容量市場、輸電資產配置和引入儲能聚合商等，充足的盈利空間是儲能爆發(fā)增長的核心。加州、德州逐步探索出儲能商業(yè)模式，加州、德州及西部地區(qū)占據(jù)美國儲能裝機 80% 以上。

英國已投運新型儲能累計裝機容量達到了4.3GW/5.8GW?h， ，到2030年新型儲能裝機容量將達到 24GW 。英國電池儲能參與電力市場的交易品種主要包括調頻服務、峰谷套利、調峰服務、備用容量及其他交易品種，如平滑風光出力和容量市場等。

澳大利亞電池儲能項目總容量達4.9GW，2024年新增儲能裝機有望達到 3.2GW/6.5GW?h 澳大利亞電池儲能參與電力市場的交易品種主要包括能源交易套利、調頻輔助服務（FCAS）、需求響應和網絡服務及其他交易品種，如容量市場和黑啟動服務等。

1.3新型儲能政策現(xiàn)狀

國家政策。“十四五\"規(guī)劃期間，國家及地方政府密集出臺多項與儲能相關的政策，為儲能產業(yè)快速發(fā)展提供了指引。截至2024年11月8日，國家層面發(fā)布涉及新型儲能的政策性文件約43份，其中2021年7份，2022年3份，2023年14份，2024年19份。

各省地方政策。目前各地積極布局搶占新型儲能產業(yè)發(fā)展機遇，全國已超20個省份陸續(xù)出臺關于促進新型儲能產業(yè)發(fā)展的政策，重點圍繞儲能發(fā)展規(guī)劃、政策補貼、新能源配儲和電力市場幾個方面，通過扶持產業(yè)項目落地、改善充放電經濟性、完善市場規(guī)則環(huán)境等方式推動儲能發(fā)展。

廣東省各地區(qū)最新補貼類政策。截至2024年4月底，廣東發(fā)布儲能相關政策位居全國首位，共計187項（2023年以來發(fā)布134項），占據(jù)全國政策的 9.5% 。非常重要類政策多達102項，主要集中在補貼 47% ）、市場運行（ 25% ）規(guī)劃 17% 等領域。

2政府部門視角下的新型儲能

新型儲能產業(yè)在各省發(fā)展均備受重視，以沿海某發(fā)達省份為例，新型儲能被定位為支柱產業(yè)，政府出臺多項政策支持，目標至2027年營收達1萬億元。然而，社會資本的涌人導致產能擴張迅速，部分項目“建而不用”，新能源配儲利用率低，投資回報有限，且面臨國際貿易挑戰(zhàn)。一方面，新型儲能調用場景受限，新型儲能主要局限于能量型應用，如二次調頻和電力電量平衡，而在新能源并網發(fā)電平穩(wěn)性、系統(tǒng)備用及短時間尺度穩(wěn)定控制等方面應用較少。另一方面，部分新能源配建儲能存在“建而不用”問題，主要是因為質量低下、調控效果差及缺乏綜合協(xié)調控制系統(tǒng)，導致儲能調用效果不理想，調控難度大，部分時段甚至會出現(xiàn)反向調節(jié)，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此，新型儲能產業(yè)在快速發(fā)展的同時，也面臨著諸多挑戰(zhàn)和問題，需要政府、企業(yè)和社會各界共同努力，加強政策引導和技術創(chuàng)新，推動產業(yè)健康有序發(fā)展。

3電源側儲能應用

3.1應用場景

在電源側場景中，儲能系統(tǒng)作為電力生產端的核心調節(jié)單元，正通過技術創(chuàng)新與規(guī)模化應用重構傳統(tǒng)電源結構。其核心功能在于通過時間與空間維度的能量轉移，實現(xiàn)發(fā)電出力的靈活調節(jié)與系統(tǒng)慣量支撐[7-8]。在可再生能源高滲透率場景下，儲能通過分鐘級至小時級的快速響應能力，有效平抑風電、光伏的波動性出力，提升可再生能源場站的并網友好性，將棄風、棄光率降低 30%～50% 。對于傳統(tǒng)火電機組，儲能聯(lián)合調頻模式可提升AGC調節(jié)性能指標達2倍以上，同時減少機組磨損并降低煤耗。當前電源側儲能呈現(xiàn)多元化技術路線并行的發(fā)展態(tài)勢，鋰離子電池憑借高能量密度占據(jù)主導地位，壓縮空氣儲能在百兆瓦級項目中實現(xiàn)突破，液流電池在長時儲能場景中展現(xiàn)潛力。隨著電力現(xiàn)貨市場機制的完善，電源側儲能正通過容量租賃、輔助服務、峰谷套利等模式實現(xiàn)經濟性突破，其兼具靈活性與可靠性的技術特性，成為構建新型電力系統(tǒng)的關鍵基礎設施。

3.2 應用實例及啟示

廣東地區(qū)目前多以火儲聯(lián)合方式參與南方區(qū)域調頻輔助服務市場，主要分布在陽江、云浮及河源。新型儲能進入后，大幅壓縮火儲調頻收益。隨著2024年1月廣東省的獨立儲能陸續(xù)進入調頻輔助服務市場運營，調頻市場競爭更加激烈，等效出清價格由年初最高的15.4元降至目前的9.7元，火儲的調頻收益受到了較大影響。以陽江地區(qū)某火電廠所配儲能一期為例，月均收益由年初最高800萬元降至600萬元，降幅明顯。

從調頻市場運行數(shù)據(jù)看，獨立儲能收益占比逐步提升，9月份已經達到4428萬，占調頻市場總收益的 32.9% ；火儲收益逐步下降，由年內最高的5667萬元下降至9月份的4739萬元，降幅達16% 。在市場規(guī)模有限的情況下，獨立儲能和火儲之間的競爭愈發(fā)激烈。

火儲調頻收益下降的情況下，火儲投資觀望情緒嚴重。火儲調頻收益被大幅擠壓，部分投資商對獨立儲能未來的收益預期大幅降低，擔心隨著獨立儲能擠壓火儲的生存空間，投資收益率難以滿足需求。部分火儲項目合同期滿后將退出運行，不再進行投資更新。陽江地區(qū)某電廠新投產儲能內部收益率由 13% 降低至 1.6% （按照8.5元/MW的調頻里程均價測算），投資面臨虧損。

受機組深調、檢修影響，火儲退出閑置時間較多。火儲是與火電機組作為聯(lián)合體參與市場調頻，當火電機組檢修或者配合清潔能源消納深度調峰時，火電機組的AGC要保持退出，導致火儲無法參與調頻市場。以陽江地區(qū)某電廠為例，#1、#2機儲能投入時間為 19606h ，月均 530h ，投入率 59% ;#3～#6機儲能運行 7439h ，月均 572h ，投人率 63% 嚴重影響火儲調頻市場收益。目前火儲切換至獨立儲能需要提前30d向調度機構申請，難以適應目前新能源高滲透率背景下火電因深調頻繁退出AGC的形勢。

4電網側儲能應用

4.1 應用場景

在電網側應用場景中，儲能系統(tǒng)作為電力傳輸網絡的戰(zhàn)略性調節(jié)資源，通過多維度功能重構電網運行范式[9-10]。其核心價值體現(xiàn)在提升電網彈性與運行效率，具體包括：在輸電環(huán)節(jié)，儲能通過動態(tài)容量支撐緩解線路阻塞，降低區(qū)域電網峰谷差，并延緩輸變電設備升級投資；在頻率調節(jié)領域，依托百毫秒級快速響應特性，儲能獨立調頻系統(tǒng)可提升區(qū)域電網頻率合格率。隨著新型電力系統(tǒng)建設推進，電網側儲能正從單一功能向“多站融合\"演進，典型的“儲能 + 變電站”模式通過構網型控制技術，為弱電網區(qū)域提供虛擬慣量支撐。政策驅動下，《電力輔助服務管理辦法》明確了電網側儲能可作為獨立市場主體，通過容量電價補償、調頻輔助服務競價等機制實現(xiàn)收益多元化，其系統(tǒng)級調節(jié)能力正推動電網從“剛性”向“柔性\"轉型，成為新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的核心樞紐。

4.2 應用實例及啟示

電網側儲能主要以獨立儲能及電網租賃儲能形式提供。電網側儲能電站目前主要收益來源為電網公司租賃費用，租賃價格由市場確定，主要用于輸配網阻塞管理、低電壓治理、應急電源等。電網公司的租賃價格一般高于市場價，即便如此項目內部收益率僅為 5% 左右，個別示范項目收益率更低，遠低于獨立運營商的內部收益率。獨立儲能電站的租賃單位大概在100～150元/kW·a，新能源租賃獨立儲能價格較低，與儲能建設成本差距巨大，并且隨著近期電池成本的顯著降低，目前風電業(yè)主大都傾向于自建儲能而非租賃，容量租賃市場規(guī)模未來增長有限，這也導致企業(yè)投資獨立儲能的預期進一步降低。

目前電網側儲能普遍存在投資收益預期不足的問題。獨立儲能電站項目內部收益率約 7% 29% ，二次調頻輔助服務市場是目前獨立儲能電站的主要收益來源。主要是電池采購時間過早造成成本偏高，同時由于配合電網公司調度等非儲能電站自身原因而退出調頻市場，收益有所減少。由于調頻輔助市場已飽和，調頻性能排序靠后的儲能電站往往難以獲得市場收益。另外， 110kV 及以下電壓等級新型儲能可參與市場品種受限。目前，儲能電站并網電壓等級大部分在 220kV 以下，即使單個裝機容量較大，也無法參與調頻輔助市場，只能依靠電網公司支付的租賃費用，收益渠道單一，市場競爭力不足。

5用戶側儲能應用

5.1 應用場景

在用戶側應用場景中，儲能系統(tǒng)作為終端用能的智能調節(jié)載體，正通過市場化機制與技術融合重構電力消費模式。其核心價值體現(xiàn)在優(yōu)化用能經濟性與提升供能可靠性[I-12]，典型應用包括：針對工商業(yè)用戶，儲能通過峰谷套利與需量管理可實現(xiàn)用電成本降低 20%～40% ，并通過動態(tài)增容減少變壓器擴容投資約 50% ；在分布式能源系統(tǒng)中，儲能與屋頂光伏協(xié)同可將自發(fā)自用率提升至 80% 以上，同時降低配電網反向功率沖擊風險。隨著新型電力市場建設，用戶側儲能正加速向“多能耦合\"方向演進，技術選型呈現(xiàn)差異化特征，磷酸鐵鋰電池占據(jù)工商業(yè)市場主導地位，鈉離子電池在成本敏感場景加速落地，氫儲能在多能聯(lián)供系統(tǒng)中完成示范驗證。政策層面，分時電價機制擴大與“隔墻售電\"模式突破，驅動用戶側儲能通過虛擬電廠（VPP）聚合參與需求響應及輔助服務市場，其分散式資源聚合能力正推動電力消費從剛性負荷向柔性資源轉型，成為新型電力系統(tǒng)多主體協(xié)同的重要支點。

5.2 應用實例及啟示

用戶側儲能可通過虛擬電廠、市場獨立運營商等途徑實現(xiàn)，如眾樹智慧能源作為全場景儲能項目龍頭企業(yè)，在用戶側主要挑選用電量較大、細分領域的頭部工業(yè)或企業(yè)單位，目前已經在建和建成了50余項分布式儲能項目。

市場方面，雖然當前工商業(yè)儲能市場情緒高于實際需求，且受場地、變壓器容量等因素牽制，但隨著成本下降和市場機制成熟，存量廠房和園區(qū)將疊加新應用場景，為工商業(yè)儲能提供更大市場空間。預計我國工商業(yè)儲能裝機將達到4.8GW，商業(yè)綜合體也將為儲能裝機帶來新空間。

政策方面，峰谷價差雖減少，但我國仍需通過峰谷價差引導用電習慣，短期內不會大幅降低。未來分布式光伏消納問題可能調整峰谷時段，工商業(yè)儲能盈利性將下降，但電力現(xiàn)貨市場開啟后，虛擬電廠交易、需求側響應和輔助服務或成為新盈利方向。

盈利模式方面，現(xiàn)階段峰谷套利是工商業(yè)儲能主要盈利來源，未來虛擬電廠將成為增厚利潤的途徑。受一充一放策略和峰谷價差變動影響，峰谷套利利潤不穩(wěn)定，但虛擬電廠發(fā)展和電力現(xiàn)貨市場開啟將為工商業(yè)儲能提供新的盈利模式。

6結語

新型儲能在新型電力系統(tǒng)建設中扮演重要角色，廣東等制造業(yè)發(fā)達省區(qū)將其視為戰(zhàn)略性支柱產業(yè)，給予政策和資金支持。隨著產業(yè)快速發(fā)展，需解決“建而不用、用而不精、越用越虧\"的問題，具體措施如下。

① 探索電力輔助服務存量替代，參照調頻輔助服務市場模式，為新能源儲能提供廣闊施展空間，實現(xiàn)輔助服務高質量發(fā)展。 ② 研究“新能源 + 儲能”“火電 + 儲能\"的電源并網運行管理新模式，拓展新型儲能容量租賃場景，激發(fā)市場活力。 ③ 推進新型電力系統(tǒng)理論研究，完善系統(tǒng)運行調節(jié)能力需求標準，細化新型儲能應用場景及調用原則，提升電力系統(tǒng)效能。 ④ 夯實新型電力系統(tǒng)基礎建設，加速虛擬電廠與源荷聚合平臺建設，優(yōu)化電源側儲能轉電網側流程，提升儲能利用率，降低風險。長期來看，需依托技術創(chuàng)新，優(yōu)化調控與現(xiàn)貨系統(tǒng)，確保各電壓等級新型儲能公平參與市場。 ⑤ 開展新型儲能商業(yè)模式創(chuàng)新，提升盈利能力。從電源側、電網側和用戶側出發(fā)，建立新型儲能容量電價機制，推動調頻服務市場化，拓展儲能業(yè)務模式，促進儲能規(guī)模化、多元化應用，形成源網荷儲良性循環(huán)，推動電力系統(tǒng)向更高效、可持續(xù)方向發(fā)展。

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