智氪·新能源 | 储能，新能源的又一个「扛把子」文|范亮编辑|黄绎达过去

文|范亮
编辑|黄绎达
过去，当电网还没有像现在覆盖到全国的各个角落时，农牧地区的家家户户都会选择安装一架小风机，亦或是一块光伏板，来满足用电需求。
当风势渐渐变大，风机吱吱呀呀地转起来，大概是当地小朋友们最欢乐的时候，这意味着他们又可以坐在电视前，心满意足地观看一集喜欢的动画片。
然而，风的来去并没有规律可循，当无风时，家里的电器就会面临无电可用的窘境。
为了平滑风力发电的不确定性，每家每户还会为风机配置一块大电池，当风力较强时，这块电池可以将多发的电储存起来，从而实现无风时的用电需求。
当然，安装光伏的家庭也会遇到类似的问题，因此也会配备对应的电池，在白天储存电能，进而在夜晚放电。
通过这样的组合，有无数农牧地区的家庭在夜晚享受到了光明，也有无数的小朋友度过了一个记忆深刻的童年。
随着电网覆盖率的大幅提高，目前已经几乎没有家庭需要再考虑供电问题，家用风机/光伏+电池的组合本来会逐渐淡出人们的视野。现在，因为碳中和的到来，这种组合却正在成为全国电力系统必不可少的组成部分。
为什么需要储能？
我国拥有一个庞大且复杂的电力系统，简单来说，这个系统主要由发电、输配电、用电三个部分组成。
在发电侧，各类电站首先将电力出售给国家电网；在输配电侧，国家电网再将电力输送、配送给终端的各类用户。
图：我国电力系统构成资料来源：36氪整理
电能有一个非常明显的特点，即无法被直接储存，也就是说，发出多少电，就要用掉多少电。
从总量角度来看，发电量与用电量需保持一致；从瞬时角度来看，发电功率与用电功率需要保持动态平衡。
作为发电侧与用电侧的中间人，国家电网一直承担着维护发电与用电平衡的重任。
在以火力发电为主的时代，国家电网实施的种种调控手段还可以勉强满足电力的供需平衡。
例如，可以通过电网调度将某个地区多发出的电力输送至缺电的地区；例如，可以对用电高峰与低谷时间段设置不同的电价来平抑需求；再不济，还可以在发电端，通过控制发电机组的功率来匹配不同时间段的用电需求，以满足调峰、调频的要求。
也就是说，尽管用电需求是不稳定的，但火电站的电力供应却是稳定且可控的。国家电网可以在供给侧，把对电力供应的调节作为最终的调控手段，以匹配需求端的电力变化，进而维持电力的供需平衡。
然而，在碳中和的浪潮下，不断提高的绿电占比，正在使电力的供应也逐渐失去控制。
2021年，我国风电、光伏发电量占全社会用电量的比约为11%左右。根据发改委预测，到2050年，仅光伏发电的占比就会达到约39% 。
举一个极端的例子，假如全国的电力结构都以光伏发电为主，由于各地气候条件的变化难以掌控，这导致光伏电站的出力（输出功率）本身就处于不稳定的状态。这种情况下，电网也就无法像控制火电机组那般，控制光伏发电的多寡以匹配当时的用电需求。另外，当夜幕来临，光伏电站停止发电时，全国又将会面临无电可用的困境。
这时候，储能的出现就是自然且必然的。
通过储能系统，可以在绿电发电高峰时，将电力“消化”并储存起来，同时在发电低谷时，释放电力以满足当时的用电需求。也就是说，储能系统实质上起到了在供给侧对绿电的稳定和调控作用。