综合能源站在动态分时电价时代的储能配置策略研究报告

0. 背景:电价"行政枷锁"的彻底解除与综合能源站的结构性考验

随着光伏、风电等新能源装机占比持续快速上升,中国电力系统正从传统的负荷主导型 运行模式,全面迈入电源---负荷双重不确定性并存的新阶段。

2026年,中国电力市场迎来了从"政策驱动"向"市场主导"转型的关键拐点。随着发改能源〔2025〕1656号文、发改运行〔2025〕1502号文相继落地,延续多年的固定分时电价机制正式退出历史舞台。政府将电价形成权系统性地交还市场,由新能源出力、实时供需关系与系统调节成本共同决定电能在不同时段的真实价值。

在这一机制下,电价开始呈现出显著的时序重构特征:
午间光伏高出力---电价下行、晚间新能源回落---电价抬升将逐步成为常态,夜谷白峰传统不再具备普适性。电价不再服务于用电习惯,而是反过来引导负荷行为,推动用户侧主动参与系统平衡。

与此同时,发改价格〔2025〕136号文终结了新能源"强制配储"的行政安排,储能不再作为新能源并网的前置条件;而发改能源〔2025〕1710号文则从系统层面提出"主网---配网---微电网协同"的新型电力系统架构,为源、网、荷、储在更细颗粒度上的协同运行提供了物理与制度基础。

在这一背景下,综合能源站的储能配置逻辑面临系统性重构。

以往依赖固定分时电价形成的峰谷套利商业模式,在动态电价和现货市场环境中已难以成立;同时,随着电价信号直接引导用户侧负荷转移,车辆充电、可移负荷本身正在承担起一部分新能源消纳与时序平衡功能,形成一种"由市场驱动的自然储能"。

储能是否仍有必要配置?如果配置,其核心目标是套利、消纳,还是容量、调控与系统参与?

正是在这一现实背景下,本文围绕综合能源站在动态分时电价条件下的储能配置问题,提出并系统分析三种典型方案------无储能方案、小储能(动态增容型)方案与功能型储能方案,以期为源储荷柔性控制系统研发,以及综合能源站选址、配置决策,提供可落地的技术与战略参考。


1. 三种储能配置策略对比总表

这张表,是整个报告的"总开关"

维度 无储能 小储能(动态增容型) 功能型储能方案
综合能源站定位 电价响应型负荷节点 受限容量下的高功率节点 系统级能源节点
储能角色 不配置 电网容量调节工具 系统调节与服务资源
与动态分时电价关系 完全依赖电价引导负荷 电价 + 功率双约束 电价仅作为辅助信号
光伏消纳方式 用户侧"自然消纳" 用户消纳 + 功率平滑 用户消纳 + 主动调度
对并网容量依赖 极高 中等(可软化) 较低
微电网调控能力 依赖电网 局部可控 高度可控
虚拟电厂潜力 几乎无 有限 核心组成单元
适用主体 单站、低功率需求 大功率充电站 有系统化运营能力的主体
战略属性 战术选择 工程最优解 战略能力布局

一句话概括

  • 无储能:顺电价
  • 小储能:买容量
  • 功能型储能:进系统

决策逻辑:从"要不要"到"为什么"的战略推演

储能配置不再是简单的"有"或"无"的选择题,而是一系列基于资源禀赋与战略意图的连续决策。其核心流程如下图所示。


2. 核心背景:动态分时电价改变储能的前提

动态分时电价,本质是"系统级虚拟储能"

在新能源高渗透率条件下,分时电价已经不再是固定规则,而是:

  • 系统出力状态的映射
  • 新能源消纳压力的映射
  • 电网调节成本的映射

由此带来的直接后果是:

大量原本应由"物理储能"承担的消纳与平衡功能,
被"价格信号 + 用户行为"提前完成。

典型例子:

  • 中午光伏高出力 → 谷价
  • 车辆、可移负荷集中用电
  • 光伏就地消纳,无需储能兜底

因此必须明确:

"动态分时电价 + 负荷响应",已经构成第一层储能。


3. 无储能综合能源站

------"彻底拥抱电价信号"的设计哲学

3.1. 方案本质

综合能源站无储能,配电容量充足,将站点完全定义为一个大功率、高弹性的 "电价响应型大负荷" 。其运行完全由动态电价信号驱动,所有调控责任交由主网承担。

3.2. 系统要求

关键在于构建一个先进的负荷侧管理系统,核心能力包括:

  • 高精度预测:短期负荷预测与电价预测。
  • 柔性控制:充电功率的实时分级、限额与有序调度。
  • 用户引导:通过价格信号或激励策略,柔性调节用户充电行为。-
  • 微电网降损

3.3. 核心风险与应对

  • 风险:极度依赖外部电网的稳定性与容量裕度。在电网受限或极端事件下,站点运行将面临巨大风险,且无任何缓冲能力。

  • 应对:仅适用于电网基础条件极好、扩容便捷且成本低的场景。必须与电网规划保持紧密沟通。

结论:这不是保守方案,而是在电网资源无限充裕假设下的最优理性选择。该假设在多数高功率充电场景下正变得越来越不成立。


4. 小储能(动态增容型)综合能源站

4.1. 方案重新定义储能即容量服务

在此策略中,储能的首要身份不是"电池",而是 "容量即服务 的载体。其核心价值在于:

以可调度、可迭代的柔性储能投资,替代一次性、沉没的刚性电网扩容投资。

4.2. 为什么"动态增容"必须成为核心分析点

综合能源站面临的现实问题是:负荷波动较大,功率瞬时突增。

电网侧的典型要求是:

按最大可能负荷建设容量

而容量建设费用:

  • 差异极大
  • 不透明
  • 与地段、电网结构强相关
  • 在不少场景下: 高于储能投资本身

因此,"是否上储能"的真正触发条件是:

并网容量是否成为约束资源

4.3. 技术特征与控制系统要求

  • 技术特征:功率型配置(高C率),能量容量仅需覆盖15-30分钟的功率尖峰,不追求深度循环,不参与峰谷套利。

  • 控制核心:控制系统必须以并网点功率为不可逾越的硬约束,实现储能与充电负荷的毫秒至秒级协同。目标函数是平滑负荷曲线、削减最大需量、抑制爬坡率。

这是"工程最优解",而不是收益最优解。


5. 功能型储能综合能源站

5.1. 方案定位

将综合能源站提升为电力系统的主动参与者,作为微电网核心或虚拟电厂(VPP)的关键节点。储能在此扮演多面手角色:应急备用、调频、调峰、需求响应等。

5.2. 必须强调的现实前提

单站功能型储能,经济上几乎不成立。

其可行性建立在两个支柱上:

  • 规模支柱:需多个站点(通常≥5个)通过聚合平台实现资源整合与协同优化。
  • 市场支柱:需有成熟、稳定的电力辅助服务市场、现货市场或VPP交易机制,能够为所提供的系统服务提供明确的经济回报。

5.3. 核心风险与应对

  • 风险:市场与政策风险。其投资回报高度依赖于外部市场规则的持续性、公平性与价格水平,不确定性极高。

  • 应对:这属于战略能力投资。投资主体需具备强大的资源整合能力、市场交易能力和风险承受能力,旨在抢占未来能源生态中的关键位置。

这是系统能力储备,不是短期收益工具。


6. 关于"储能参与微电网调控"的最终澄清

储能确实能提供无功支撑、电压调节、降低网损等微电网调控功能。然而,必须清醒认识到:

  • 经济性微弱:此类功能产生的年化收益,通常不足储能总投资的3%,绝不能作为储能立项的主要经济依据。

  • 核心价值:其真实价值在于 "合规性" 、 "安全性" 与 "高品质运行" ,是保障站点安全接入和稳定运行的基础,属于"必要非充分条件"。


7. 源储荷柔性控制系统功能需求对比表

功能模块 无储能方案 小储能(动态增容型) 功能型储能方案
核心控制目标 用电成本最小化 并网点功率≤设定值 多目标优化(收益、指令、安全)
关键算法 电价预测、负荷预测、有序充电 实时功率协调控制、需量控制、爬坡控制 联合优化调度、市场出清算法、分布式协同
响应速度 分钟级 秒级至毫秒级 分钟级(能量)至秒级(功率)
外部接口 电价信息流 基础电网信息 市场/调度指令、站群协同指令
硬件要求 中高(需快速功率响应) 高(高精度计量、高速通信)

8. 最终结论

对于综合能源站源储荷柔性控制系统研发与新能源选址决策的建议:

  1. 动态分时电价 + 用户行为,已构成第一层"虚拟储能"
  2. 是否配置储能,核心判断标准是"容量是否受限"
  3. 小储能 + 动态增容,是当前最现实、最值得研发的方向
  4. 功能型储能是战略能力,不是单站经济解
  5. 储能应被视为微电网基础设施,而非独立盈利资产

未来的综合能源站,
不再是"有没有储能"的问题,
而是:
"是否需要为容量和系统地位付出成本"。

编者:肖永威

日期:2026年2月4日

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