2021年，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》(發(fā)改能源規(guī)〔2021〕280號)中要求，以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，落實“四個革命、一個合作”能源安全新的戰(zhàn)略，將源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補作為電力工業(yè)高質量發(fā)展的重要舉措，致力于構建以清潔、低碳、安全、高效為特征的新型電力系統(tǒng)。以此為核心驅動力，全面加速能源行業(yè)轉型升級與可持續(xù)發(fā)展，為實現(xiàn)我國“雙碳”目標，提升風電、光伏等可再生能源利用水平和新型電力系統(tǒng)運行效率，更好地發(fā)揮源網(wǎng)荷儲一體化與多能互補在保障能源安全中的作用。

源網(wǎng)荷儲項目的類型和構成

源網(wǎng)荷儲一體化是指通過優(yōu)化整合電源、電網(wǎng)、負荷、儲能資源，以最新的新能源技術、通信控制系統(tǒng)和電力系統(tǒng)體制機制創(chuàng)新為支撐，構建源網(wǎng)荷儲高度融合的新型電力系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性，實現(xiàn)能源的高效利用及供應和需求的平衡。目前按照相關政策，主要有區(qū)域(省)級、市(縣)級、工業(yè)園區(qū)(居民區(qū))級源網(wǎng)荷儲一體化3種模式。

▌源網(wǎng)荷儲項目的類型

(1)區(qū)域(省)級別源網(wǎng)荷儲一體化。通過整合區(qū)域(省級)電力體系，引入包括電源、用電負荷、電化學儲能等在內的多元化市場主體，旨在全面加速市場化交易的自由化進程，促進電力市場高效運作，利用靈活的價格機制引導各類市場主體進行動態(tài)調整與多向互動，強化全網(wǎng)的統(tǒng)一調度能力，確保市場運行的高效與協(xié)同。構建源網(wǎng)荷儲間靈活高效、協(xié)同互動的電力運行與市場體系，深度挖掘并充分發(fā)揮區(qū)域電網(wǎng)的調節(jié)潛力，確保電源、用戶、儲能及虛擬電,廠等多元主體有效融入市場機制，實現(xiàn)資源最優(yōu)配置與言效利用。

(2)市(縣)級別源網(wǎng)荷儲一體化。以城市為基礎，梳理城市重要負荷，為實現(xiàn)清潔取暖與清潔能源消納的深度融合，推進源網(wǎng)荷儲一體化示范項目的實施，同時滿足供暖的清潔化需求，共同推動能源行業(yè)綠色轉型與可持續(xù)發(fā)展。結合清潔取暖和清潔能源消納工作開展市、縣級源網(wǎng)荷儲一體化示范，研究熱電聯(lián)產機組、新能源電站、靈活運行電熱負荷一體化運營方案。

(3)工業(yè)園區(qū)(居民區(qū))級別源網(wǎng)荷儲一體化。在國內城市各類型場景，通過分布式光伏、并網(wǎng)型微電網(wǎng)以及電動汽車充電基礎設施等，開展分布式光伏發(fā)電與新能源電動汽車靈活充放電相結合的(居民級別)小型源網(wǎng)荷儲一體化建設。在用電負荷大的工業(yè)區(qū)、風光資源條件好的地區(qū)，采用就近接入，就地消納方式，進一步推動源網(wǎng)荷儲一體化項目以及綠色園區(qū)的創(chuàng)新建設。

▌源網(wǎng)荷儲項目的構成

源網(wǎng)荷儲一體化項目，主要以提高電源側的新能源消納水平和強化負荷側的綠色電力供應能力，通過配置儲能來改善負荷用電特性和新能源出力特性，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲的有序、高效協(xié)同調節(jié)。

源。包括火電、風電、光伏、水電等，根據(jù)區(qū)域(省)、市(縣)、工業(yè)園區(qū)(居民區(qū))范圍內發(fā)電資源類型，重點整合風電和光伏新能源項目，綜合場址風電資源、光伏資源、地形地貌、地質情況、交通及施工條件、環(huán)保影響因素等，對新能源項目的建設條件進行綜合分析，對新能源電量消納占比、總用電量進行比例約束，確保新能源綜合利用率，兼顧新能源項目與負荷的距離，在一定范圍半徑內，篩選優(yōu)質新能源項目。

網(wǎng)。由變電站、配電站、輸配電設備、輸電線路和供電設施所組成的電力系統(tǒng)。通過專用的配電網(wǎng)和變電站，包括項目本身內部及與公用電網(wǎng)的聯(lián)絡線路，配套建設相應的繼電保護、安全自動、通信、調度自動化裝置。

荷。根據(jù)區(qū)域(省)、市(縣)、工業(yè)園區(qū)(居民區(qū))范圍內的產業(yè)結構和需求，綜合節(jié)能減排、綠電比例、碳匯等要求，統(tǒng)籌增量負荷當前和后續(xù)發(fā)展情況，用最大負荷和年用電量反推項目不同階段規(guī)。

儲(含抽水蓄能)。結合一體化項目內部電氣特性和新能源消納要求等條件，確保集約高效，滿足調峰填谷，確保系統(tǒng)穩(wěn)定,運行通信。建設源網(wǎng)荷儲一體化項目綜合管控系統(tǒng)，實現(xiàn)項目內部各側協(xié)調互濟和統(tǒng)一調控，并服從和接受公用電網(wǎng)的統(tǒng)一調

▌源網(wǎng)荷儲一體化項目的實施內容

(1)電源情況。源網(wǎng)荷儲一體化項目建設時序與規(guī)模，要與負荷投產時間和當前及未來需求的增長相匹配。考慮進一步擴大電源規(guī)模的同時，更要綜合電網(wǎng)發(fā)展及消納空間的分析，根據(jù)各風電場、光伏電站場址的發(fā)電量估算及投資匡算等綜合分析建設條件和成本。

(2)新能源場址的選擇。明確所屬區(qū)域、場址中心地理坐標和場址面積，盡可能將場址中心靠近源網(wǎng)荷儲一體化項目。做好新能源區(qū)域敏感因素、地形地貌、海拔高度等調査與實際情況。通過風資源、光資源及地形條件等進行分析，開展風機，光伏場區(qū)布置和確定風機單機容量，預測年上網(wǎng)電量等。

(3)電源建設時序與規(guī)模。根據(jù)負荷預測情況，考慮電量占源網(wǎng)荷儲一體化項目的比重，確保用電量不低于20%，同時根據(jù)風電、光伏項目的工程建設周期，確定投產規(guī)模，預測風電、光伏利用小時數(shù)和發(fā)電量占比。重點分析主要技術路線及設備選型、接入系統(tǒng)方案等。

(4)以風電為例分析利用小時數(shù)和年發(fā)電量的確定利用小時數(shù)。風電場的發(fā)電小時數(shù)與風機所處位置風資源情況密切相關。在規(guī)劃風機機位時，全面細致地考量項目所在地的地形地貌、主導風向，同時綜合評估風機近區(qū)的障礙物等相關影響因素。由于風機可以高效地將風能轉化動能、動能轉化為電能，當風穿過風電機組的葉輪后，其速度會顯著降低并引發(fā)湍流現(xiàn)象，這種影響需要經(jīng)過一段距離后才能逐漸減弱并恢復自然風速，若在場地條件允許情況下，在主風方向上盡量增加風機之間的距離，進一步減少風機相互影響。

(5)年發(fā)電量。根據(jù)風電場風資源情況、地形地貌、建設環(huán)境、交通運輸和接入系統(tǒng)等條件，估算場區(qū)發(fā)電量。風電場理論發(fā)電量需扣除湍流影響、葉片污染、風電機組利用率、功率曲線折減、場用電線損等能量損耗、氣候停機、周圍風電場影響和軟件計算誤差等因素后，即為風電場的年上網(wǎng)電量。

(6)電網(wǎng)情況。①變電容量測算問題。結合各類型源網(wǎng)荷儲一體化項目增量情況，需考慮采用科學合理的電壓等級，配套建設相應變電站。結合源網(wǎng)荷儲一體化項目的電力電量平衡結果、容載比、主變容量缺額容量等進行測算。②變電站和產業(yè)建設時序問題。源網(wǎng)荷儲一體化項目即要規(guī)劃新建，又要考慮終期規(guī)模。根據(jù)源網(wǎng)荷儲項目自身開發(fā)時序和產業(yè)投產時序，考慮在規(guī)模最大的1臺主變故障情況下，考慮剩余1臺主變的負載率要滿足負荷供電要求。

與主網(wǎng)連接方案及產權分界

源網(wǎng)荷儲一體化項目要綜合考慮負荷情況及規(guī)劃變電站情況，主要為是否新建或者利用原有剩余間隔，并與主電網(wǎng)只存在1個接入點。產權分界點可設在變電站進線間隔處的龍門架等位置，區(qū)分源網(wǎng)荷儲一體化項目的自有運行和擁有的產權。

負荷情況

負荷情況要根據(jù)用戶生產特性和各類用電負荷性質的調查結果。也可參考已投產項目的生產特性，兼顧自身負荷調節(jié)能力，也可結合不同時段的價格信息和新能源出力情況，動態(tài)調整負荷用電特性。達到調節(jié)能力跟隨新能源消納需求與價格信息雙向調用。此外，負荷側調節(jié)能力不足時，也可利用儲能系統(tǒng)進行調節(jié)。

儲能情況

(1)儲能系統(tǒng)。儲能系統(tǒng)可以將電能轉化為化學能、動力勢能、電磁能，且在后續(xù)需要時，迅速精確地將這些能量形式重新轉化為電能，實現(xiàn)能量的靈活釋放與利用。增加一定比例的儲能系統(tǒng)，能夠緩解電網(wǎng)的調峰壓力，減少新能源電源的棄風和棄光電量，并且利用儲能的充放電特性，能夠提高新能源電源的利用效率和經(jīng)濟效益。

(2)儲能系統(tǒng)的必要性。由于新能源出力具有隨機性、波動性的特征，傳統(tǒng)運行模式無法為系統(tǒng)提供充足穩(wěn)定的供電容量。容易出現(xiàn)需要新能源出力時，由于風電、光伏的不可控，不能及時供應電能，在產能穩(wěn)定時，又因風電、光伏出力較大，形成棄電現(xiàn)象。儲能系統(tǒng)能夠緩解風電、光伏發(fā)電項目在電網(wǎng)端的不穩(wěn)定性。

(3)儲能系統(tǒng)選型。電化學儲能主要指采用鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池、全釩液流電池進行電化學儲能。電磁儲能也是電力儲能技術的一種，包括超導儲能、超級電容儲能形式。根據(jù)目前技術，電化學儲能運用范圍也較廣，是除了抽水蓄能外，各類儲能技術中應用最廣、發(fā)展最快的儲能技術。

源網(wǎng)荷儲項目控制系統(tǒng)情況

▌二次系統(tǒng)建設內容

源網(wǎng)荷儲一體化項目要根據(jù)實際情況進行繼電保護和安全自動裝置的配置，確保電力運行的安全穩(wěn)定。其中主要有線路保護、母線保護、斷路器失靈保護、智能錄波器、安全穩(wěn)定自動裝置、電能質量在線監(jiān)測裝置等。

▌系統(tǒng)通信

各類源網(wǎng)荷儲一體化項目的系統(tǒng)通信，是整個系統(tǒng)的信息傳輸系統(tǒng)，負責一體化項目內電力運行的信息聯(lián)通，并作為一個整體接受電網(wǎng)的統(tǒng)一調度管理，主要有調度組織關系、系統(tǒng)通信方案、光纜路由和系統(tǒng)組織。同時，電網(wǎng)調度管理安全性，根據(jù)電力系統(tǒng)的分級調度管理體制，還要設立調度自動化系統(tǒng)，

▌一體化項目調控平臺建設方案

設立智能調度功能，負責對項目內的源網(wǎng)荷儲進行統(tǒng)一協(xié)調智能調度，將根據(jù)區(qū)域(省)級、市(縣)級、園區(qū)(居民區(qū))級的能源供給及消耗的發(fā)電預測、負荷預測，生成調度指令，并將調度指令分解后傳送到各個新能源電站、電網(wǎng)、儲能及用能設施，各新能源電站、電網(wǎng)、儲能及用能設施的能量管理模塊接受功率調度命令，將功率分解后，將功率指令發(fā)送給各機組。

構建碳資源管理功能，通過區(qū)域(省)級、市(縣)級、工業(yè)園區(qū)(居民區(qū))級中的源網(wǎng)荷儲，提高能源、碳排放等數(shù)據(jù)的計量、核算精度和可信度，推進生產方式綠色化、數(shù)字化升級，全面促進能源結構管理能力提升。

源網(wǎng)荷儲一體化項目未來的發(fā)展

(1)將傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)一輸一變一配一用的方式，轉變成源網(wǎng)荷儲一體化、多能互補模式。實現(xiàn)跨區(qū)域、跨省及各類工業(yè)園、工商業(yè)、社區(qū)等不同類型、不同規(guī)模的領域，解決規(guī)?；履茉磁c新型負荷大量接入的問題，提高新能源發(fā)電消納占比。

(2)源網(wǎng)荷儲一體化技術通過整合，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效管理和利用。充分發(fā)揮負荷側的調節(jié)能力，為后續(xù)電力系統(tǒng)多元商業(yè)模式的建立和虛擬電廠的發(fā)展提供創(chuàng)新理念。

(3)發(fā)展區(qū)域(省)、市(縣)、工業(yè)園區(qū)(居民區(qū))源網(wǎng)荷儲可實現(xiàn)新能源就近消納，提升新能源消納能力和增強源網(wǎng)荷儲協(xié)調水平。在能耗雙控及“雙碳”目標約束下，進一步增強了綠色電力開發(fā)與消納，降低碳排放，促進能源與生態(tài)協(xié)調發(fā)展提供新路徑。

(4)在源網(wǎng)荷儲一體化的基礎上，綜合利用現(xiàn)代化的信息手段，結合人工智能、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)等技術，通過建設智能化、智慧化網(wǎng)架結構，實現(xiàn)能源的高效利用。

源網(wǎng)荷儲與傳統(tǒng)電網(wǎng)的對比

傳統(tǒng)電網(wǎng)的問題在于用電負荷突然增高時，發(fā)電企業(yè)的快速適應響應不夠及時，會出現(xiàn)用電、發(fā)電不匹配，且傳統(tǒng)電網(wǎng)未建立起有效的儲能機制，導致對用電企業(yè)的電力供應不足，致使電網(wǎng)調度存在不安全性。源網(wǎng)荷儲是一種“源網(wǎng)荷互動”模式，由一個智能化的調度平臺統(tǒng)一控制，實現(xiàn)源網(wǎng)荷同步，通過風電、光伏不同資源互補，從而更經(jīng)濟、安全穩(wěn)定的改善電力系統(tǒng)功率動態(tài)均衡能力，減少傳統(tǒng)電網(wǎng)對大網(wǎng)的依賴性，減輕大網(wǎng)的尖峰調節(jié)壓力。

(1)提高新能源消納能力，在負荷大的用電企業(yè)合理半徑之內，開發(fā)優(yōu)質的風電、光伏等新能源，采取就近消納的模式，減輕了新能源的波動性、間歌性、隨機性給電網(wǎng)帶來的風險，通過優(yōu)化配置，結合用電企業(yè)的負荷自調節(jié)能力，實現(xiàn)源荷聯(lián)動機制，既減輕對電網(wǎng)的沖擊又提高新能源消納能力，

(2)降低電網(wǎng)運行風險。源網(wǎng)荷儲一體化項目建設智能化、智慧化的綜合性調度平臺，通過電源的出力特性、功率預測和儲能的今理匹配，可以實現(xiàn)電網(wǎng)的電力供應平穩(wěn)、持續(xù)，降低電網(wǎng)運行風險。

(3)降低用電成本。通過建設儲能系統(tǒng)，結合電力負荷的峰平波谷不同時段電價，充分發(fā)揮儲能的作用，在低谷時儲存電能，在高峰時釋放電能，從而降低用戶的用電成本。

(4)提高能源利用效率。源網(wǎng)荷儲一體化項目有效整合各類能源，提高風光發(fā)電的互補優(yōu)勢，不斷提高能源利用效率，減少棄風、棄光風險。

結語

源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展模式是指在能源領域，通過整合電力、互聯(lián)網(wǎng)和儲能技術，形成一種新型的能源供應鏈模式。該模式的核心是通過互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)能源的智能化管理和優(yōu)化調度，同時利用儲能技術實現(xiàn)能源的高效利用和儲存，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。