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把频率拉回的作用,在同一区域内放哪儿都一样。起作用的是“在哪个区域”“输电线堵不堵”,而电压的角色则要看“具体在哪里”。

“储能只要靠近电线放哪儿都行吗”“分散放在很远的地方也可以吗”。就频率而言,答案是“在同一区域内放哪儿都一样”。电以接近光速传播,连成一体的电网在稳定状态下,无论在哪里测,频率几乎都是同一个值(电厂掉线后的最初几秒,各地会出现差异)。本州东侧是50Hz连成一片,西侧是60Hz连成一片。北海道通过直流线与本州相连,因此频率是另一套;冲绳也是独立电网。新潟电厂的电能在东京使用,九州光伏过剩会把关西的频率也顶上去,都是因为同属一个电网。储能把频率拉回的作用,同样与放置地点无关,对整个区域生效。另一方面,维持电压的作用(48-3)说的是把电推出去的压力,因此只对放置地点附近生效。

制约1:连接区域之间的线很细

日本的电网分为9个区域(含冲绳为10个),区域之间由联络线相连。联络线有可输送量的上限,能把过剩的电送到邻区的量、能从邻区借来调整力的量,都由这个上限决定。因此调整力的市场(供需调整市场)是在联络线制约下跨区域采购的,各商品的运用范围不同,座位(容量市场)也带有区域的约束。东西频率不同,只能通过中间的变换设备(FC)来回流动。联络线会逐步加粗,但需要时间。

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日本的9个区域与区域之间的连线东日本 50Hz:频率只有一个北海道(以直流相连)西日本 60Hz:频率只有一个北海道东北东京中部关西中国地方九州北陆四国FC北海道—东北 直流 90→120万kW2028年3月东北—东京 增强2027年11月FC 210→300万kW2027年度中部—关西 增强2030年6月概念图。跨区域的量由线的粗细决定,东西经FC、北海道经直流
图1 日本的9个区域与联络线。在同一交流电网内频率基本只有一个。跨区域的量由联络线的粗细决定,东西经FC(频率变换设备)、北海道经直流联络(北本)。出处:OCCTO 第103次广域系统整备委员会 资料3(2026年9月1日)的联络线增强计划,资源能源厅《关于电力网络的下一代化》2023年10月31日。

制约2:即便同一区域,也有输电线拥堵的地方

在区域内部,输电线同样有可输送量。光伏集中的地区,输电线在白天会堵,接在那里的储能有时会被要求“拥堵时段不要出力(或不要充电)”(非固定式接入,Non-firm)。OCCTO每年公布哪条输电线会堵到什么程度,2031年度预计北海道的骨干电网,以及东日本·中部的地方电网拥堵会增加(第103次广域系统整备委员会 资料3 p.24)。放置地点与频率无关,但与输电线的空余程度有关。

分散布置反而更好

正因为有这两个制约,把储能拆小分散布置才有意义:可以挑没堵的输电线;一处事故不会让全部停下;一般来说放在靠近需求的地方还能减少输电损耗。在同一区域内,选输电线空余的地方分散布置——这就是选址的基本原则。

投资者怎么读
把频率拉回的效果不挑地点。所以“放在哪里”由三点决定:①在哪个区域(座位的空余程度、昼夜价差、有无核电=48-7),②输电线堵不堵(2031年度的拥堵预期已公布),③在联络线加粗之前还是之后。本公司认为,在同一区域内分散布置,从规避拥堵和事故的角度看是一项优势。
本系列的问题
一、过去为什么没有储能也转得动
  1. 48-2过去没有储能,不也转得好好的吗
  2. 48-3旋转机械减少的电网,会失去什么
  3. 48-4为什么是“10秒”
  4. 48-5可再生能源越多,就越需要调整力吗
二、火电·核电·抽蓄为什么不够
  1. 48-6让火电去调节,不就够了吗
  2. 48-7核电增加了,储能就不需要了吧?
  3. 48-8多建抽蓄,不就够了吗
  4. 48-9在市场上没买到的调整力,是从哪里来的
三、今后的用电需求和电源会怎样
  1. 48-10数据中心一多,为什么答案是储能
  2. 48-11光伏,今后会怎样
  3. 48-12火电的量、核电的开机、需求
  4. 48-13储能会增加多少
四、钱,和国家的真实意图
  1. 48-14国家想让储能增加吗
  2. 48-15作为基础设施投资的储能,像什么
  3. 48-16都说收益会变薄,是真的吗?
  4. 48-17照搬海外做法,在日本能赚钱吗
  5. 48-18储能将来到底需要多少
  6. 48-19储能放在哪里都一样吗(本篇)
18个问题之后的,一个问题48-20 花多少钱买,能回来多少答案因项目而异。所以我们放了一个只以公开数值为刻度的计算器。单价、中标率、座位费、价差和建设费,都可以自己去拨。

出处

本文监修
中岛晋也(科学X股份公司 代表董事·工学博士)

从事电网侧储能电站的开发、买卖与技术尽职调查。本专栏基于实际项目的组建与评估实务撰写并监修。