随着再生能源越多，电网就越不稳定。听起来像悖论，其实却是事实。韩国政府拿出的解决方案是“网形成（Grid-Forming）”。气候能源环境部24日宣布，将正式把网形成技术引入基于逆变器的设备。
网形成是让太阳能电池板或电池等设备能够自主生成电压和频率的技术。政府决定，自2027年12月起，对投运的大型电池储能系统强制要求具备这一性能。这个名字或许陌生，但它被视为支撑再生能源时代电网的核心技术。
◆ 太阳与风越多，电网越脆弱
火力发电站和核电站依靠巨大的旋转体发电。这样的旋转会形成“惯性”。惯性是电网抵御冲击的力量。即便某台发电机突然停机，频率也不会立刻剧烈变化，其他设备因此仍有时间作出反应。
太阳能和风力则不同。它们通过逆变器发电。逆变器是把太阳能或电池的直流电转换为我们使用的交流电的装置。由于没有旋转体，也就没有惯性。
随着再生能源增加，电网的惯性就会下降。频率会对微小冲击产生更大幅度的波动，电压也会摇摆。电网必须把频率稳定维持在60赫兹附近。一旦这种平衡被打破，就可能演变成大规模停电，也就是黑启动失败之外的黑色停电（Blackout）。
这种风险已经在现实中出现。全国再生能源占比最高的济州岛就是如此。那里出现了越来越多“明明能发电，却因为电网承受不住而被迫停机”的情况。这被称为“输出限制”，相当于把生产出来的电直接丢弃。
规模正在迅速扩大。济州的再生能源输出限制从2015年的3次，已增加到最近的100次以上。济州能源公社预测，到2034年，输出限制将达到每年326次。届时，可生产电量的40%将被白白浪费，损失将高达5100亿韩元。
代价还不止这些。为了支撑电网，部分火电机组必须持续运转。即使在阳光和风力充足的日子也一样。这导致一边浪费清洁电力，一边又无法关停排放碳的机组，成为拖慢碳中和进程的关键症结。
◆ 逆变器开始自主“建立电力”
传统逆变器只是跟随电网运行，按照电网设定的电压和频率输送电力，这被称为“Grid-Following”。电网一旦波动，它也会跟着波动。
网形成则相反。逆变器像发电机一样，自主建立电压和频率。它通过软件模拟出具有“虚拟惯性”的效果，即使没有旋转体，也能像火力发电机一样发挥支撑作用。甚至还能具备停电后无需外部电源即可自行重启的功能。
政府设定的性能要求相当严格：一旦电网出现异常，必须在5毫秒内做出反应；即使在电力较弱的“弱电网”中，也要能自行维持电压。其目标是让逆变器在功能上承担同步发电机过去所做的工作。
应用将分阶段推进。首先，自2027年12月开始商业运行的输电用大型电池必须具备这一性能。根据第11次电力供需基本计划，2027年和2028年将分别建设540兆瓦、2029年建设600兆瓦规模的长周期电池。凡是在输电网部署网形成设备的企业，都必须遵守既定运营标准。
这一技术趋势并非韩国独有。澳大利亚、欧洲和美国早已率先推进网形成实证。韩国国内，韩国电力公社电力研究院、电力交易所、大学及初创企业也一直以济州为舞台开展实证。此次政府的强制化措施，是把这些成果纳入制度体系。
◆ 电池从“储存箱”变成“稳定装置”
此次决定的意义，正在于电池角色的转变。过去，电池储能系统被视为储电后再取用的容器。加入网形成性能后，其定位将发生变化：它不仅储电，还能支撑电网的频率和电压。也就是说，储存箱同时兼任稳定装置。
新的市场也将随之开启。电网的“惯性”可能成为可买卖的商品。提供惯性的资源、能够瞬间响应的备用容量，都可以被赋予价格。韩国Gridforming公司代表姜知成此前曾表示：“我国也迟早会出现惯性资源或超高速响应备用力市场。”
这对产业而言也是机会。政府设定的性能要求，实际上相当于技术标准。国内逆变器制造商若能达标并积累实力，就能为进军海外市场奠定基础。因为网形成正是全球都在共同应对的课题。政府也已表示，将帮助国内企业提升海外竞争力。
接下来要做的事情很明确：继续完善性能要求、建立验证体系、扩大实证规模，同时还需要围绕惯性和备用力设计合理定价的市场机制。气候能源环境部电网政策官李在植也表示，将进一步强化网形成性能要求。再生能源成为主力的电网，已不再遥远。而它能否稳定运行，取决于当下铺设的技术基础。
◆ 一起来了解主要术语
网形成（Grid-Forming）
指自主形成电压和频率、以独立电压源方式运行的控制方式；不仅在稳态下，在电网受到扰动时也能维持同步，从而有助于电网稳定。
网随动（Grid-Following）
指跟随电网电压和频率、以电流源方式运行的控制方式。
逆变器
电力变换装置的一种，将直流电转换为交流电。
惯性
电力系统稳定维持频率的能力。
刚性
电力系统稳定维持电压的能力。
长周期电池储能系统（BESS）
以额定输出为标准，可连续放电的大容量电池储能系统（中央合同市场的长周期BESS一般指6小时以上）。
输电用电气设备
用于电力输送的输电线路、变压器、开关装置、母线、无功补偿设备及其附属电气设备的集合体。