新能源浪潮下储能调频：深度剖析机遇洞察、机制构建与收益策略
随着新能源风电与光伏装机规模持续扩大，截至目前，风电装机达5.8亿千瓦，光伏装机达11.2亿千瓦，二者合计17亿千瓦的装机规模已超越火电装机。
然而，风电与光伏固有的不稳定性，使得电网“稳频”难度急剧增加。在此背景下，储能作为调峰、调频的关键工具，正迎来前所未有的历史性机遇。即便在全国新能源改革步入“深水区”的当下，储能行业依然呈现“大爆发”态势，上游产业链甚至出现“一芯难求”的火爆局面，令人感慨万千。
今年，各省纷纷大力推进独立储能项目建设，尽管实际落地率不足20%，但项目推进热度依旧不减。
电网侧储能投资规模巨大，这也让我们重新审视其收益问题。接下来，本文将围绕储能辅助市场的一、二次调频，与大家展开交流学习。（若发现文中存在错误，欢迎在评论区指正）
一、电网调频：维持“心跳”的关键
电网频率堪称电力系统的“心跳”。我国电网额定频率设定为50Hz，允许的波动范围仅为±0.2Hz。一旦偏差超过±0.5Hz，极有可能触发机组保护机制，导致系统解列，甚至引发大面积停电事故。而频率偏差的产生主要源于两类因素：
- 秒级扰动
：例如大负荷突然启动或停止、电厂突发故障等。 - 分钟级失衡
：如风光出力快速变化、用电需求波动等。
为应对这些频率偏差，电网构建了两道防线：
- 一次调频
：作为秒级自动响应的“应急反应”机制。 - 二次调频
：进行分钟级精细调节的“人工校正”手段。
二、什么是一次调频？——机组的“条件反射”
一次调频（Primary Frequency Response）是电厂机组或储能系统的本能反应。当电网频率下降时，系统自动“增发”功率；当频率升高时，则自动“减发”功率，整个过程无需人工干预。目前，参与一次调频的主体主要包括火电、水电、燃气机组以及储能电站等。
- 响应时间
：0 - 30秒，其中储能系统的响应速度最快，可达毫秒级。 - 调节周期
：单次持续几十秒以内。 - 控制方式
：通过“调差系数”设定频率变化与功率变化的比例关系。 - 目标
：快速抑制频率跌落，防止系统崩溃。
储能在一次调频中具有显著优势，其响应速度快、调节精度高，且不受燃料限制。与火电3 - 5秒的响应时间相比，储能系统可在100毫秒内完成出力变化。
三、什么是二次调频？——调度员的“精准校正”
一次调频仅能起到“止血”作用，要使系统频率真正恢复到50Hz，还需依靠二次调频（AGC自动发电控制）。二次调频是在一次调频的基础上，通过调整发电机组的有功功率输出，使系统频率恢复到额定值的过程。它是一种有计划的人工干预方式，由电力调度部门根据系统频率的变化，向发电机组下达指令，调整发电机的出力。发电机组依据指令，调整有功功率输出，最终使系统频率恢复到额定值。
- 响应时间
：30秒 - 15分钟。 - 参与主体
：由调度选定的AGC机组或储能电站。 - 特点
：精准、可持续、有偿。
其动作逻辑为：调度端实时计算，将“多退少补”的调节目标分配给多家“调频厂站”。这些厂站需在规定时间段内将频率重新拉回50Hz±0.05Hz的范围。储能系统凭借其秒级的爬坡速度，成为最理想的二次调频电源。
四、储能参与调频的收益逻辑
在“电力市场化 + 辅助服务市场”体系下，储能的调频收益主要由三部分构成：总收益 = 调频里程补偿 + 调频性能补偿 + 容量补偿。
（一）调频里程补偿计算
调频里程补偿是根据储能系统响应电网调频指令时实际充放电的总能量（调频里程）进行计算的，是收益计算的基础部分。
调频里程补偿 = Σ（单次调频调用功率 × 单次调用时长 × 里程单价）
其中：
- 单次调频调用功率
：电网调度指令的充/放电功率（单位：MW）。 - 单次调用时长
：单次指令从执行到结束的时间（单位：h）。 - 里程单价
：根据市场出清价格或政策规定的标准（单位：元/MW）。
（二）调频性能补偿计算（K值）
调频性能补偿是对储能系统响应速度、调节精度、稳定性等性能指标的奖励，是激励储能系统提供高质量调频服务的重要机制。
调频性能补偿 = 调频里程补偿 × 性能系数（K值）
其中，性能系数K值由响应时间、响应速度、调节精度等指标综合计算得出。响应越快、精度越高，K值越大，补偿可倍增（1.2 - 2.0倍常见，个别省份可达6倍）。
（三）容量补偿
容量补偿是部分地区为保障储能系统可用性而设置的补偿机制，通常基于储能系统的额定容量或可用容量计算。部分省份为保障储能可用性，按年进行补偿，如宁夏为100 - 165元/kW·年、甘肃为330元/kW·年。
容量补偿 = 储能容量 × 容量补偿标准 × 投运率
其中：
- 储能容量
：通常取储能系统的额定功率（MW）或额定能量（MWh）。 - 容量补偿标准
：由政策规定的单位容量补偿价格（单位：元/MW·月或元/MWh·月）。 - 投运率
：储能系统当月实际投运时间与计划投运时间的比率。
五、各省调频收益差异分析
（一）甘肃：调频 + 现货联合出清
甘肃是全国首个实现“调频 + 现货”双市场出清的省份。储能可同时赚取调频服务费与现货价差。
- 调频价格
：里程价约0.027 - 0.03元/kWh。 - 容量补偿
：330元/kW·年。 - 优势
：无容量上限、收益高、市场化程度全国最高。
（二）山西：一次调频市场化，全国最早
山西在一次调频市场化方面走在全国前列。
- 一次调频
：容量补偿0.35元/kWh，里程补偿0.15元/kWh。 - 二次调频
：仅按里程补偿0.12元/kWh。 - 特点
：超级电容和锂电混合储能项目更受青睐，收益弹性大，但考核严格，技术要求高。
（三）内蒙古：高收益但门槛高
内蒙古仅开展二次调频，无容量补偿。
- 里程补偿
：0.41元/kWh，全国最高。 - 要求
：需满足K值≥1.5、响应时间≤1s。 - 适用项目
：适合性能顶尖的电化学储能项目。
（四）河北：收益稳定，容量电价托底
- 调频里程价
：约0.028元/kWh。 - 容量电价
：100元/kW·年。 - 特色
：可参与跨省调频，收益比省内高10% - 20%；AGC可用率≥95%，稳定性最强。
（五）山东：试运行中，用户侧分摊成本
- 里程补偿
：0.015 - 0.0225元/kWh。 - 现状
：火电仍占主导，储能占比限制18%；属于调频市场早期阶段。
（六）宁夏：容量电价起步，收益最低
- 容量补偿
：2025年为100元/kW·年，2026年提高到165元/kW·年。 - 特点
：无性能系数放大；火电调频优先，储能仅为补充角色。
