随着国家“双碳”战略的实施，户用屋顶光伏“井喷式”增长，提升配电网承载能力，更多地消纳分布式电源是智能配电网的重点任务。
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。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，2023年9月，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。项目旨在系统性解决台区重过载、末端低电压、三相不平衡等问题，实现台区智慧有序供电和应急保障供电，同时支撑分布式光伏能源的有效消纳。
据供电公司工作人员介绍，台区储能装置可以及时自动调整台区电压，保障设备供电质量需求，现在没有客户反映电压不稳了。
该工作人员进一步介绍到，随着光储设备投入使用后，该台区负载率由95.66%下降到54.36%，反向负载率由94.36%降到46.58%，台区容量由100千伏安弹性增容到150千伏安。此外，该公司正着力探索台区失电状态下储能装置的应急保障供电功能，旨在进一步提升供电质量，让群众用上放心电。
该项目配置了瓦特电力智慧台区储能系统，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。
台区储能
A Good Way
据北极星输配电网了解，现在农村屋顶光伏较多，尤其是中午发电量相对较高，而这些家庭的用电需求相对较少，电力大量向电网反向输送。如，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。这一不平衡的电力生产和消费情况可能对变压器造成额外的负担，进而影响电力系统的稳定性。
此外，应对季节性用电波动也是农网建设维护一直亟待解决的问题之一，随着三四月份农耕作业而急剧增加的用电量，给电网带来巨大的压力。常常会导致末端变压器严重间接性过载，影响电力设备安全和电网的平稳运行，增加了电力系统的负担。
用电的波动性，不只在农网农忙时出现，在城市配网、工商业用电等环节也普遍存在。城市用电单相负载大，三相不平衡严重的问题，容易引发单相过载、三相电流不平衡严重等问题。用电峰谷波动，特别是在用电高峰时段，电压变压器可能承受超出设计负荷的电流，增加了变压器的负担，可能引发过热和损坏。
随着新型电力系统和新能源的不断发展，同一台区下可能持续涌现不同的痛点问题，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。传统的单一解决方案显现出一定的局限性。
据了解，在电力系统中，通过在台区内部署储能系统，满足台区电力需求，提高电网可靠性。储能系统配置在变压器低压侧，处理高低电压、三相电不平衡等问题，灵活应对可再生能源波动，优化台区电力供应，支持智能化和可持续发展。解决台区用户侧因分布式光伏接入和新能源汽车充电设施增加对电网造成的冲击以及配网线路侧因供电半径过长、线路线径过小导致的电能质量问题。通过台区综合治理储能方案，对探索解决当地台区配电常见问题，促进台区互济互备和新能源消纳等都能起到良好的促进作用。
多地台区储能项目正在路上
On The Road
目前国内外已经开展了多个应用台区储能系统的项目，涉及领域包括可再生能源整合、电网调度、微电网建设等。如：
2023年5月，上海张江机器人谷启动的一个智能微电网示范项目，张江智能电力将园区原有的单一传统变配电系统改造成由分布式能源、储能装置、智能监控系统、能效分析系统组成的智能微电网，屋顶铺设光伏规模达500千瓦，为客户每年提供高达50万度的清洁能源。
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，通过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。通过台区组共享储能型微电网，两个村庄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；晚上村民用电负荷增加时，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。
2023年1月，国网德州供电公司按照“分布式光伏+分布式储能”的建设方式，将低压分布式光伏与分布式储能以380伏电压等级一同接入台区低压侧并网。利用现有的配变容量与储能“削峰填谷”功能，在不增加配变容量前提下，实现了台区低压可接入容量提升50%，全村的屋顶光伏得以全容量接入并网。
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。
未来，光储用投资、充放电台区线损损耗、储能设备能耗带来的成本分摊问题，提高电网经营质效仍将是重点。
政策激励
Policy Incentives
政策方面，多地鼓励建设台区储能缓解分布式消纳压力。
2023年8月26日，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。
8月23日，湖北省能源局印发《关于加强分布式光伏发电项目全过程管理的通知》，通知中也提出，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。
此前，2023年5月30日，河南省发改委发布关于征求对《关于促进分布式光伏发电行业健康可持续发展的通知(征求意见稿)》，其中也指出，鼓励光伏开发企业、设备生产企业等各类市场主体创新开发“社区储能”、"台区储能"等场景，由户用光伏等分布式光伏项目租赁共享，提升就地消纳水平。
市场需求和政策推动的双重影响下，从事该类技术的企业众多，如瓦特电力、永泰数能、英博电气、弘正储能、珠海科创、许继、西电电力电子、平高储能等行业知名企业。
当前，作为构建新型电力系统的重要支撑，新型储能已进入规模化发展新阶段。电力大储装机量稳步增加，工商业储能势头强劲。为进一步加强行业技术交流、引导新型储能产业高质量发展，北极星电力网、北极星储能网拟于2024年2月27-28日举办“中国储能技术创新应用峰会暨2024‘北极星杯’储能影响力企业评选”活动。本次会议将重点围绕共享储能、工商业储能等特色应用，储能商业化模式与市场价值，技术创新降本路径等话题展开，邀请发电集团、电网公司，储能装备供应商、渠道商，储能电站业主及运维服务商等相关代表参会，共同探讨储能市场创新应用及发展！
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