在全球能源转型的浪潮下,新能源装机增长迅猛。截至2025年4月底,我国可再生能源发电装机已突破20亿千瓦,其中风电、光伏合计装机达到15.3亿千瓦,历史性地超过火电装机。这一变化虽然优化了能源结构,但也给电力系统稳定性带来了挑战,尤其是惯量支撑问题。传统电力系统依赖同步发电机的转动惯量来维持稳定,但新能源接入后,大量电力电子设备使得系统惯量降低,增加了对扰动的敏感度,威胁到电网的安全稳定运行。
为解决新能源装机增长带来的惯量支撑问题,储能技术成为关键。超级电容储能响应速度快,能在毫秒级释放大电流,适合短时、高功率的惯量支撑,如电网突发扰动时快速缓冲频率波动。锂离子电池储能则是“综合型选手”,既能提供较高功率,又能存储一定能量,可满足数秒至数十秒的频率调节需求,适用于高比例新能源电网的惯量协同支撑。飞轮储能则利用高速旋转的飞轮存储能量,响应时间极短,适合短时惯量支撑,且对环境友好。
储能技术在电网惯量支撑方面呈现出新的发展趋势。构网型储能可以主动提供惯量支撑,在电网频率波动时迅速响应,其响应速度比传统并网技术快5-10倍,还能通过快速功率调节抑制功率振荡,预防连锁故障。目前,国家已出台政策支持构网型储能技术研发,预计到2030年,构网型储能将覆盖全球75%以上的新型电力系统。混合储能系统则将多种储能技术结合,发挥各自优势,为电网提供更全面、高效的惯量支撑,如“超级电容 + 电池”的混合储能系统,既能快速响应,又能持续补充能量。
除了储能技术本身的发展,数据中心与电网的协同也成为电网惯量支撑的新趋势。数据中心通过UPS的主动电网支撑技术,实现能源双向互动和动态响应,从“电力消耗者”转变为“电网参与者”。这种协同模式不仅提高了电网的稳定性,还为数据中心的能源利用提供了新的思路。预计到2030年,全球30%的数据中心将部署此类系统,这将进一步推动电网惯量支撑技术的多元化发展。
储能技术在电力系统惯量支撑中的应用前景广阔。超级电容、锂离子电池、飞轮储能等技术各具优势,适用于不同的场景需求。构网型储能和混合储能系统的出现,进一步提升了储能技术在电网中的作用。同时,数据中心与电网的协同也为储能技术的发展带来了新的机遇。在能源转型的背景下,储能企业需要加大技术创新投入,以满足电力系统对惯量支撑的迫切需求。