破解“双高”电网挑战，引领新能源迈向“主力电源”时代

构网型储能：

破解"双高"电网挑战，构网技术成全球共识

随着中国风光装机容量迈向亿千瓦级别，传统以同步发电机为主的电网正面临“高比例新能源”与“高比例电力电子设备”接入带来的结构性变革。在这一背景下，构网型储能技术脱颖而出，正成为平衡新能源波动性与电网稳定性的关键技术，加速推动以风光为主的新能源从“补充电源”向“主力电源”的跨越式发展。

“双高”电网之困：新能源并网的“青春期烦恼”

传统电力系统依赖于同步发电机，其自身具备的惯性、电压和功角稳定性是电网稳定的基石。而风电、光伏等新能源通过电力电子设备并网，像一群才华横溢但缺乏默契的独奏者，自身缺乏甚至完全不提供传统发电机组的稳定支撑能力。这导致电网的“韧性”下降，系统惯性减弱，抗干扰能力变差，频率和电压波动问题日益突出。

构网型储能：从“跟随者”到“支撑者”的角色蜕变

与传统跟网型储能被动响应电网指令不同，构网型储能不再仅仅是电量的“搬运工”，而是化身为一个主动的、智能的“电网稳定器”。

跟网型储能本质为电流源，依赖电网电压和频率，无法自主提供电压与频率支撑，对系统稳定性的贡献有限。

构网型储能本质为电压源，可自主输出稳定的电压和频率。其采用类似同步发电机的功率同步机制，无需依赖锁相环（PLL）即可实现同步，不仅能够自主构建电网，还能在孤岛模式下独立供电，极大提升系统的灵活性与可靠性。

迈向“主力电源”时代：构建新型电力系统的核心要素

业内普遍认为，构网型储能的大规模应用，是新能源成为主力电源的“临门一脚”。它解决了新能源并网的最大短板——可靠性与稳定性，使风电和光伏从需要被电网照顾的“配角”，转变为能够主动支撑电网、承担主体责任的“主角”。

国家能源局等有关部门近期已出台多项政策，鼓励和支持构网型技术的研发与示范应用。构网型技术赋予了新能源发电单元主动支撑的能力，这是构建未来安全、灵活、智能电网的基石，从根本上提升了电网应对扰动和故障的韧性，该技术尤其适用于新能源渗透率高、电网结构相对薄弱的地区，如西北地区(包括新疆、甘肃、青海等地)，以及西藏等省份。

在政策强力引导与技术持续突破的双重推动下，构网型储能正助力新能源由“补充电源”向“主力电源”转型。

华能清能院的“破局之道”——从技术引领到价值兑现的深度解析

在全球能源转型深入推进的背景下，构网技术正从示范阶段走向规模化商用。中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司凭借前瞻布局与扎实的工程能力，成为推动该技术落地的重要力量。

华能清能院深耕储能系统架构和构网型储能技术开发，研制了具备构网功能的低压PCS模块，走在构网技术探索应用的前列，牵头制定了国内第一个关于构网型储能变流器的完整标准《构网型储能变流器技术规范》。

为满足电网对构网型储能提出的更大功率、更快响应的迫切需求。华能清能院通过整合新型电力系统需求、储能系统架构以及先进的构网算法，研制了新一代构网型高压直挂储能系统，覆盖提供短路电流、电网惯量支撑、快速一次调频、无功调压、分钟级黑启动及无缝并离网切换等能力。相较于低压方案，高压直挂构网储能凭借距离主电网电气距离更近、单机容量大、响应速度快、控制稳定等优势高度契合新型电力系统下的构网储能需求。

传统低压储能电站通常需并联数百台变流器（PCS），实现多电压源间的毫秒级协同控制难度极大。而高压直挂方案可轻松实现单机25MW以上的容量突破，百兆瓦级电站仅需数套系统即可构建，控制架构的简化带来了响应速度和可靠性的指数级提升。

此外，该方案省去变压器，PCS输出即电网，避免了变压器高低压侧构网性能差异的问题；采用电抗器滤波替代复杂的LCL滤波，更利于稳定控制，有效规避谐振风险。这些特点使其成为理想构网型技术的根本原因。

华能清能院的高压构网能力，直接解决了新型电力系统最核心的痛点。这种能力并非单一指标，而是由一系列强大的技术参数共同构成的“组合技”。

1.系统架构创新：基于标准储能子模块的“积木式”系统构建方法，采用先进的高压直挂储能拓扑，实现百兆瓦级单机容量，并通过冗余模块旁路机制保障系统稳定运行。

2.高效电池管理：通过全生命周期电池状态监控和多工况自适应快速SOC主动均衡技术，提升系统循环效率至91%以上，电池容量利用率大于90%，有效解决了充放电末端电量难以充分利用的难题。

3.智能电网支撑：基于恒定内电势+自适应虚拟导纳暂态控制的自同步电压源控制技术，无需故障检测主动支撑电网频率和电压稳定，惯性时间常数1~20s在线可调，短路比1.1~20稳定运行，短路无功电流支撑速度小于20ms，宽频段阻尼特性灵活可塑。25MW单机额定电流约412A，相比低压系统相同容量电流减小50倍，更易实现构网型3倍过载要求。

4.场站级协同控制：以高压直挂储能为核心的新能源+储能联合运行控制技术，实现新能源场站黑启动、孤岛带负荷稳定运行、多机振荡致稳控制，通过协调控制及灵活调度实现场站级的同步机运行特性，助力新能源成为主力电源。

多元场景示范应用-实证构网型储能新模态

华能清能院在构网型储能技术领域的突破并不仅停留在理论层面，更通过多个标杆项目得到实证。

华能莱芜独立储能电站项目（2023年6月27日并网投运）

世界首座百兆瓦级分散控制构网型独立储能电站工程示范，获中央电视台新闻频道《新闻直播间》报道。采用华能自主研发的1500V构网型模块化PCS，结合分散式控制系统可实现储能系统电池能量的精细化和智能化管理，平抑新能源发电波动，提升电网调节能力，有效应对电网负荷峰谷差大、变化快等问题，为电力系统安全稳定运行提供有力支撑。

华能唐县储能项目（建设中）

以构网型高压直挂储能系统作为电站的核心支撑，单机容量达25MW/50MWh，具备黑启动与孤网运行能力，有效解决新型电力系统电网疲弱、易波动问题。

结语

华能清能院通过构网型储能技术的全场景突破与规模化实践，不仅验证了其在“双高”电网中的关键作用，更推动行业进入电网稳定与新能源高效消纳并重的新阶段。

随着构网型储能规模化接入电网，其与同步机、跟网型设备间的耦合作用加剧，系统协调运行面临多机同步稳定、宽频振荡等诸多挑战。尽管初始成本高于常规储能，但构网型储能在高比例新能源电网、弱电网及孤岛电网等应用场景，能够显著增强对电力系统稳定性的支撑能力，决定了其不可替代的应用价值与市场潜力。

未来，随着新型电力系统复杂度的不断提升以及市场机制的不断完善，构网型储能将作为电网“压舱石”，支撑新能源成为主力能源。华能清能院也将持续推进构网型储能技术的迭代与示范应用，为能源转型提供可靠、可推广的解决方案。