构网型储能遇新机，如何走稳未来路？

近年来，伴随全球能源转型加速，我国电力结构正在快速迈向清洁化。

一方面，我国新能源装机规模持续攀升。截至2024年12月底，我国风电太阳能发电装机首次超过14亿千瓦。其中，太阳能发电装机容量约8.9亿千瓦，同比增长45.2%；风电装机容量约5.2亿千瓦，同比增长18.0%。

另一方面，我国新能源保持着高比例消纳的良好态势。2024年，我国风电太阳能发电量合计达1.83万亿千瓦时，同比增长27%，风光发电利用率保持在95%以上，发电量不断增加，占比稳步提高。

新能源发展是大势所趋，随着新能源的大规模接入和广泛分布，电网的运行环境发生了显著变化，不同区域的电网逐步显现从强到弱的电网特征，这也为保障电网安全稳定运行带来了新的课题。

我国电力系统经过多年的坚强电网建设，当前整体呈现强电网特征。金风零碳智慧储能事业部副总工程师乔元介绍，跟网型技术凭借其成熟的控制策略，能够实现新能源机组依据电网频率、电压等参数快速调整出力，保障基本的并网运行稳定性，使得新能源电力有序注入电网，与传统能源协同供电，满足当下的用电需求。

“当部分地区新能源接入比例接近 30% - 40% 区间时，电网将开始呈现出弱电网特征。”乔元说，“届时跟网型技术的短版将凸显，电力电量平衡难度飙升，电压、频率调节复杂度提高，系统转动惯量降低，抗扰动能力减弱。”

相比之下，构网型储能技术作为电压源，能够自主设定电压参数，输出稳定的电压与频率，既可并网也可离网运行，为电力供应提供了更多的灵活性和自主性。从而更好地应对超高比例的新能源接入带来的挑战，有效增强电网的稳定性和可靠性。因此，构网型技术成为储能企业角逐市场的核心发力点。

新型电力系统下的新问题与新机遇

目前，我国正从传统以同步发电机为主体的电力系统，向高比例新能源、高比例电力电子装备的“双高”新型电力系统转变。

相比于同步发电机主导的传统电力系统，“双高”电力系统低惯量、低阻尼、弱电压支撑等特征明显，且我国电网呈现交直流送受端强耦合、电压层级复杂的电网形态，送受端电网之间、高低压层级电网之间协调难度大，故障后易引发连锁反应。

具体来看，青海、新疆、西藏等西北地区局部电网，以及依托沙漠、戈壁、荒漠建设的新能源大基地送端，新能源接入比例高，网架薄弱加之缺乏常规电源支撑。高比例的间歇性可再生能源并网给电网的稳定性、电力平衡和备用支撑带来挑战。

研究表明，随着电力电子设备渗透率上升，电网短路比下降，系统可靠性也随之下降，需要部署各类电网支撑性设备。如果延续当前跟网型技术路线下，当电力电子设备渗透率达到 50%，系统短路比降至2.5左右就将面临稳定性问题，即便部署同步调相机等设备，渗透率和短路比极限也只能提升至75%和1.5左右，难以有效应对高渗透率电力电子设备带来的挑战。

以澳大利亚为例，该国地域辽阔，能源资源分布不均，许多可再生能源发电设施距离负荷中心较远，需要长距离输电，为实现可再生能源高渗透率下电力供给的安全稳定，提出大力发展构网型技术。

构网型储能技术通过模拟同步发电机特性、优化电网潮流分布、改善故障穿越能力和提供阻尼特性等多种手段，从不同方面增强电网的稳定性，解决短路比低的问题。其不仅能高效充放电，还能起到电网“稳压器”作用，有效提升新能源消纳能力，为电网的安全稳定运行提供保障。构网型储能系统进一步稳固了电网电压波形和高电能质量，同时减轻了区域间或局部电网波动。

随着构网型储能需求日益凸显，国家部门不断出台政策鼓励发展构网型储能。

2023年10月，国家能源局发布《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》，计划到2025年组织实施一批示范项目，其中包括新能源加储能构网型技术示范，主要支持构网型风电、构网型光伏发电、构网型储能、新能源低频组网送出等技术研发与工程示范。

2024年8月，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局三部门共同发布《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，明确提出推进构网型技术应用，根据高比例新能源电力系统运行需要，选择典型场景应用构网型控制技术，具备主动支撑电网电压、频率、功角稳定能力，以保障电力系统稳定运行。

地方政策方面，包括西藏、新疆、内蒙古、福建等在内的省市自治区均出台了相应的政策，支持构网型储能发展并制定相应装机目标。

风电老兵洞察构网型储能新未来

在全国层面指导性政策定调与地方装机目标加持下，自2023年下半年以来行业招标进度显著加速，据不完全统计，截至2024年6月，国内已经完成2.3GW/7.6GWh构网型储能项目招标。

构网型储能市场需求渐起，企业纷纷布局。2024年，构网型储能产品及方案“百花齐放”，南瑞继保、华为、金风零碳、阳光电源、远景储能等多家企业都在构网型储能技术方面取得了显著的进展，并成功落地了构网型储能项目。

乔元表示，电力电子设备相比传统发电机有其独特的优势，即能够依靠算法灵活调节参数，实现故障穿越不停机，增强电网韧性。当前，各储能企业积极尝试，成为了推动整个储能行业健康发展的关键力量。

以应用金风零碳自主研发构网型储能系统的新疆达坂城构网型储能项目为例，该项目不仅满足新疆高低温、高风沙环境；还能为系统提供惯量和短路容量，具备300%额定电流10秒短时过载，为电网提供了持续且可靠的支撑。

新疆达坂城构网型储能项目

此外，在2024年7月，金风完成了全国首个构网型风储场站220kV黑启动及微网人工短路实验。在完全没有火电支撑的前提下，通过构网型技术及装备实现了新能源独立成网，对运用构网型技术解决弱电网环境下的新能源接入问题具有积极的示范作用。

事实上，金风作为长期深耕电力电子技术领域的“老兵”，不论是并网技术积累、行业认知还是市场积累，都足以助其在构网型储能领域快速建立起技术优势。其次，在风电和储能领域的同步布局形成互补，通过不同手段同时解决问题，为行业提供更优技术方案。

目前，在构网能力上，金风储能单机构网技术通过中国电科院12个构网大工况，共150多项小工况的测试。

乔元表示，面对未来新型电力系统的各种挑战，构网型技术是重要的应对手段。但业内暂没有对“构网型储能”的内涵做出明确定义，具体性能指标也未形成统一标准。这就要求企业必须做好内功，结合市场需求深入实践，并以完备的技术产品迎接挑战。有一些关键点值得关注。

一是响应速度。电网工况多变，强弱网交替频繁，构网技术算法响应速度至关重要。构网技术能否实现强弱电网自适应，或成为企业技术突破的关键。

二是算法精度。当构网技术存在缺陷，在故障电压条件下可能会产生超调风险，一旦触发，甚至会扩大故障范围。与之相比，调节“丝滑”，即平稳精准连续调节输出，保障电能质量，才是储能系统立足复杂电网的关键。

“未来，还需出台国家或行业的统一标准，以此为行业发展指明方向，规范市场竞争，促进整个行业的健康、有序发展。”他强调。