根据澳大利亚能源市场运营机构(AEMO)发布的《2025年系统安全过渡计划》,随着太阳能光伏发电和电池储能系统(BESS)推动澳大利亚向低排放能源体系转型,澳大利亚国家电力市场(NEM)正面临根本性变革。
AEMO首席执行官丹尼尔*韦斯特曼(Daniel Westerman)称,在澳大利亚能源系统因煤电厂退役、可再生能源、储能和燃气发电机组取而代之而发生快速变革之际,该计划是“满足NEM系统安全要求及消费者需求的最为全面的计划”。
澳大利亚能源市场运营商(AEMO)首席执行官丹尼尔*韦斯特曼称该计划为“满足国家能源市场(NEM)系统安全要求以及消费者需求的最全面计划”。图片:AEMO。
报告指出,屋顶光伏装机容量将从2026年的25.1GW增至2036年的42.5GW,同期装机容量在100kW至30MW之间的非调度型光伏发电量将从1.9GW增至4.8GW。
这一增长反映出澳大利亚家庭和企业对分布式能源资源(DERs)的快速采纳,其驱动因素包括政策激励、技术成本下降以及消费者对能源独立性的需求。
韦斯特曼强调,澳大利亚消费者持续以“全球领先的速度”投资屋顶太阳能,如今还在其能源系统中添加家用电池储能系统和电动汽车(EVs)。
这一增长轨迹使太阳能光伏成为澳大利亚可再生能源战略的基石,电网级和屋顶安装均对能源结构有所贡献。
然而,太阳能光伏的普及率不断提高给电网管理带来了挑战,特别是在日照高峰时段太阳能发电的波动性以及傍晚时段的快速下降。
AEMO的报告强调,提高分布式能源资源的可见性和可预测性对确保长期规划和实时运行稳定性至关重要。
构网型逆变器的必要性
随着可再生能源普及率的提高,配备构网型逆变器的电池储能系统已成为维持系统稳定的关键组件。
AEMO表示,NEM目前运营着10个构网型电池储能站点,总装机容量为1070MW,而开发项目储备包括94个项目,其中包括78个独立电池系统和16个混合装置。
构网型技术提供必要的系统服务,包括合成惯性、系统强度和频率控制能力,这些能力传统上由同步发电机提供。
AEMO的分析强调了构网型逆变器在稳定电网中的重要性,尽管目前的技术提供的故障电流贡献低于同步电机。
这一局限性凸显了持续技术进步的必要性,以完全取代传统发电能力。
随着煤电厂退役,向高可再生能源普及率过渡对维持系统强度和惯性提出了挑战。AEMO已确定了与煤电厂退役相关的八个关键过渡点,这些点需要在系统强度解决方案方面进行有针对性的投资。
计划于2029年退出运行的1680MW的格拉德斯通(Gladstone)燃煤电厂便体现了这些挑战,这需要部署同步调相机和其他系统强度措施,以确保昆士兰州中部电网的稳定性。
构网型电池储能是AEMO通过先进逆变器技术满足这些要求战略的关键组成部分。
第二类过渡服务试验评估了构网型逆变器在不同系统条件下的性能,包括对保护级故障电流、高分布式光伏条件下的系统重启能力以及无同步发电运行情况的评估。
试验结果将为未来标准和采购策略提供依据,确保电池系统能够为系统安全做出贡献。
受户用和商业电池系统采用量的推动,嵌入式储能容量预计将从2026年的2.2GW增至2036年的9.8GW。这些分布式能源资源在需求高峰或可再生能源发电量低时为电网提供支持;然而,其整合需要健全的技术标准和有效的协调机制。
AEMO与配电网络服务提供商合作,制定高分布式能源电力系统运行的功能要求,重点领域包括提高分布式能源注册表中的数据质量、加强逆变器标准合规性以及实施分布式光伏削减的紧急后备机制。
分布式能源资源普及率的不断提高需要提高其可见性和可预测性,以确保长期规划和实时运行稳定性。
随着太阳能发电的波动性影响系统运行,先进的预测工具和灵活的电网管理策略变得至关重要。分布式能源资源接入电网需要能够有效利用其潜力同时维护系统安全的协调机制。
政策改革推动高效部署
太阳能光伏和电池系统的快速增长需要对《国家电力规则》进行改革,以促进系统强度和惯性资源的高效部署。
2025年11月,AEMO向澳大利亚能源市场委员会提交了规则变更请求,以解决当前规划和采购框架中的差距。
《系统强度影响评估指南》允许市场参与者使用构网型技术进行自我补救,从而催生了一波构网型电池储能项目。
输电网络服务提供商计划到2034年签约超过8GW的构网型电池容量,尽管AEMO警告称,协调不佳的投资可能会造成效率低下,如基础设施重复或项目交付延迟。
拟议的规则变更旨在为市场参与者提供更大的灵活性和确定性,使其能够放心地投资于系统安全解决方案,同时倡导采用综合方法进行规划和投资协调。
构网型技术的开发需要持续完善技术标准和测试框架,以充分发挥其广泛部署的潜力。
AEMO的构网型逆变器自愿规范为系统安全贡献设定了性能基准;然而,当前的接入标准仍存在差距,这些标准主要是为跟随电网型系统设计的。
正在进行的《构建电网型技术接入标准审查》旨在解决这些差距,以促进构建电网型服务的提供。
参数调整研究表明,构网型电池储能具有增强的性能潜力,特别是在弱电网条件下,此时先进逆变器能力最具价值。
保护系统设计因基于逆变器的资源行为的变化而变得复杂,输电网络服务提供商的调查揭示了继电器误操作和故障电流提供不一致的情况。
随着基于逆变器的发电量的增加,改进建模技术和动态保护评估对于维持电网可靠性变得至关重要。
澳大利亚的能源转型凸显了整合太阳能光伏和电池储能对于实现可持续性和可靠性目标的关键作用。
《2025年过渡计划》为应对这一转型相关的技术、运营和政策挑战提供了路线图。凭借强大的项目管道和对创新的关注,NEM正将自己定位为全球可再生能源整合的领导者。
随着澳大利亚向其脱碳目标迈进,构网型逆变器技术的技术进步与适当的政策框架相结合,将决定其可再生能源转型的速度和有效性。

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