导 语
近日，由中国能建陕西院设计的，国内规模最大的台区分布式储能项目以及国内首个用户侧分布式储能项目竣工投运。
该项目总共部署安装149套台区分布式储能设备，共覆盖近8000平方公里，分布在西安市长安区、西咸新区、三原县、周至县、大荔县、富平县、铜川宜君县等七个区县内的130个村中，其中包含17台50千瓦/110千瓦时储能一体柜，132台100千瓦/213千瓦时储能一体柜。
该方案有效解决了电压越限和分布式光伏消纳问题，提升了配电台区柔性调节能力和配网运行灵活性。
图源：中国能建陕西院
01
什么是台区储能
台区储能是指在配电网中，通过安装储能设备（如电池、超级电容器等）来实现对电能的储存和释放，以平衡电网负荷和提高供电可靠性的技术。
这种储能设备通常安装在配电变压器所在的电力配电站或台区内，用于应对配电网中的瞬时负荷波动和峰值负荷需求，提高电网的稳定性和响应速度。
图源：固德威光伏社区
台区储能的作用
1、提升台区电能质量，保障台区稳定供电
受到天气条件、日照时间等多种因素的影响，分布式能源存在间歇性和不稳定性，大量汇聚进入会对电网系统平稳运行造成较大压力，影响到配电网的局部电压和电网频率的稳定性。
另外，在电网基础设施不够完善的偏远农村地区，农忙、春节等时期用电负荷大，全年的负荷峰谷差巨大，台区变压器容量不足、供电末端电能质量较差、电压较低的问题突出。
而且，随着经济的发展，部分台区用电负荷大幅增加，特别是新能源汽车占比的提高，导致台区变压器容量不足，用电高峰时段变压器易过载停电。
对于工业用户，特别是一些大功率设备在启动时，短时无功功率需求很大，或者还存一些因为生产上的原因而面临变压器过载的情况。
在配电台区增设储能设备，可以综合解决末端电压低、三相不平衡等一系列问题，全面有效提升台区电能质量，保障台区内的稳定供电，降低因电力供需失衡导致的断电风险。
2、提升新能源消纳
台区储能可提高光伏自发自用率，将负荷用不完的光伏电能用蓄电池储存，在负荷高峰时释放储存的电能，优化光伏输出曲线，将电网无法消纳的部分能量先储存起来，在其他时段并网，减少因弃光限电造成的浪费。
3、应对偏远或孤岛地区的电力需求
在某些偏远地区或孤岛地区，台区储能结合微电网技术可以为当地提供持续、可靠的电力供应，解决电力供应不稳定的问题。
02
台区储能相关政策
台区储能不是最近才出现的，但或许能解救分布式能源的消纳困境。近年来，我国分布式光伏装机快速增长，装机及电量占比提升，各省份陆续出现并网空间受限、消纳能力不足等问题，山东、黑龙江、河南、广东、福建等多地发布了分布式光伏接网预警。
如何解决该问题？除了暂停分布式光伏的建设和并网，不少省份陆续发布政策通知，鼓励建设台区储能，提升电力系统调节能力，促进分布式光伏就近就地消纳。
2023年8月，安徽省能源局下发《关于进一步推进分布式光伏规范有序发展的通知》，其中指出，鼓励分布式光伏投资企业、电网企业综合考虑分布式光伏开发规模、负荷特性等因素，探索在消纳困难变电站(台区)集中配置或租赁独立储能设施，承诺配储的项目优先接入消纳。
2023年8月，湖北省能源局发布《关于加强分布式光伏发电项目全过程管理的通知》：各地应引导在消纳困难台区共建共享独立储能，由分布式光伏开发企业租赁或购买储能容量，不增加电网企业新能源消纳压力。
2023年10月，河北省发改委发布《关于组织申报地面分布式光伏项目的通知》，优先鼓励在有可开放容量的县(区)谋划布局地面分布式光伏项目，在可开放容量范围内的项目免除储能配建责任；可开放容量为零的县(区)或超出可开放容量申报的项目，需通过安装电网远程调控装置、配置储能(冀北电网和南网分别按照20%、15%比例配置，时长不低于2小时)、承诺参与调峰等方式开展项目建设。
2023年11月，河南省发改委官网发布《关于促进分布式光伏发电健康可持续发展的通知》。通知明确，各级电网主变(配变)所接入的光伏容量(含已备案在建或待建容量)不应超过设备额定容量的80%，并以变压器接入分布式光伏容量比例为基础，按照不同的接入比例划分红黄绿三类区域。根据不同变电站的承载力评估结果，黄色区域需要配储15%*2小时，红色区域需要配储20%*2小时。
2023年12月，山东省《关于推进分布式光伏高质量发展的通知》明确了台区储能的需求及作用。文件指出，鼓励光伏投资企业、电网企业在消纳困难变电站 (台区）配建储能设施，开发建设分布式储能，提升电力系统调节能力，促进分布式光伏就近就地消纳。
03
台区储能建设现状
山东济南韩家峪村台区云储能
作为当地远近闻名的“零碳村庄”，韩家峪村80%以上的屋顶都安装了光伏板。村里光伏年发电总量高达约50万千瓦时。由于村子里常住人口较少，光伏发电总体消纳能力较弱，大量的电量需要向电网反向输送。然而 ，由于光伏容量过大，中午光伏满发的时候，会出现变压器反向过载、低压用户过电压等问题，影响电网安全稳定运行，也制约了村庄光伏容量进一步增长。
图源：泛海能源
2023年6月，国网山东综合能源公司联合国网济南供电公司在山东济南市西部的韩家峪村1号台区试点建成一座台区云储能系统。建成以来，储能舱发挥了良好的削峰填谷作用，在晴朗天气下，韩家峪1号台区的变压器负载率也能稳定控制在80%以下，光伏发电顺利完成消纳。该台区云储能系统投用后，韩家峪村1号台区的电压质量达到100%合格，供电可靠性提升到99.999%，实现台区弹性增容30%以上，有效延缓了当地配电网建设投入。
福建省南安市翔云镇台区共享储能
翔云镇是典型的高比例分布式光伏电源接入乡镇。截至2022年底，该镇超过三分之二的公用变压器台区接入了分布式光伏电源。分布式光伏发电并网容量持续增长，对电网安全稳定运行的影响有所增加。
针对这一问题，2022年6月，国网福建电力在翔云镇翔云村、金安村试点建设台区组共享储能型微电网，为翔云台区5号、6号配电变压器和金安台区2号、4号配电变压器配置了一套储能供电系统和电池管理系统装置。同时，该公司应用交直流转换技术，将变压器的交流电转换成直流电进行存储；应用柔性直流输电技术和智能融合终端，实现两个台区柔直互联、灵活互济。
来源：国家电网；傅泓源 摄
通过台区组共享储能型微电网，白天光伏发电的富余电量会自动存储至储能系统或跨台区消纳；晚上用电负荷增加时，储能系统自动释放电能，辅助调节供需平衡，起到削峰填谷的作用。
台区组共享储能型微电网运行以来，试点区域的分布式光伏发电实现100%就地消纳，配电台区通过配置储能实现弹性增容14.3%。台区组共享储能型微电网解决了山区乡村的分布式光伏发电就地消纳难问题，为分布式光伏发电高效、灵活消纳提供了样板。
湖南常德台区“光-储-用”示范项目
湖南省常德市兰家山台区一共有45个用电客户，其中有9户光伏发电客户，7户养殖户，该台区的变压器容量为100kVA，乡村内安装了143kW的分布式光伏。
图源：瓦特电力
在光伏发电高峰期，由于光伏发电量无法完全消纳，导致台区出现反向重过载情况。而在晚上用电高峰期，居民和养殖业的高用电需求又导致台区发生重过载和低电压问题，严重影响了当地居民正常生活，同时使养殖户遭受经济损失。
为解决这一问题，国网湖南省电力有限公司在兰家山台区引入创新模式，集成了智慧台区储能系统、采集系统、集中器、储能协议转换器和4G/5G通讯模块，构建了“光-储-用”协同控制系统，实现台区能源的可观、可测、可调、可控。
在光伏发电出力最大时，台区储能进行充电，促进光伏最大化消纳，减轻电网的负担。到了晚上用电高峰期，台区储能自动切换为放电模式，释放存储的电能，满足高峰期的用电需求。这一智能调度成功解决了台区重过载和低电压等问题，保障养殖业和居民生活的正常运行，为台区供电提供了可靠的支持。
04
台区储能划算吗？
增加台区储能就要新增一笔投资，这无疑会进一步增加分布式光伏项目的投资成本，并导致投资回报周期的延长。那这样的买卖还划算吗？
山东省太阳能行业协会常务副会长兼秘书长张晓斌认为：分布式台区配储模式不需要新能源企业承担相关的成本，核心就是通过成本转移，减少终端开发的业务费来投资储能。
投建了德州示范性储能项目的光萤新能源全国渠道中心副总经理董大海表示：“分布式光伏建设的需求在山东尤其突出，但由于可接入容量稀缺，需要给终端业务员的居间业务费也水涨船高。山东光伏市场的居间业务费已经高达到五六百元（一块光伏板），户用光伏五件套（组件、逆变器、支架、线缆、并网箱）的价格现在大约在1.3元/W，其中业务费就占了将近1元。德州通过台区配储，户用光伏的居间业务费大幅下降，回归到50-80元，在这个业务费水平下，反而能推进更大规模的装机，配储让业务员有了更大的工作空间。”
台区配建储能，就是把整个EPC价格中，原本给业务终端的费用挪用于配建储能。（来源：高工储能）
另外，2023年以来，光伏组件的价格从2元/W降到1元/W以下。锂电池储能系统的采购成本硬件大幅下降，在不考虑峰谷套利，默认“平充平放”的情况下，加上转换损耗和相关的运维，按照15%的配储比例，储能算进光伏系统的成本约在0.4元/W-0.5元/W。这意味着，光伏企业完全有条件把一部分终端业务费转移出来配置储能。
长远来看，台区储能还可以通过虚拟电厂参与需求侧响应、电力辅助服务、电力现货交易，为企业带来多重收益。
