11月5日,由中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)、中國報(bào)刊協(xié)會(huì)和中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)聯(lián)合主辦,中國微能源網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟承辦的2016泰山論壇暨《巴黎協(xié)定》實(shí)施研討會(huì)、中國微能源網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟年會(huì)在京召開。
華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長、國家973計(jì)劃能源專家咨詢組成員張建華在論壇上表示,當(dāng)前,我國以煤為主的能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源分布不合理等問題亟待解決,因此我國應(yīng)該大力發(fā)展微能源網(wǎng),并逐步過渡到能源互聯(lián)網(wǎng)。他表示,微能源網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)其中一個(gè)最主要的區(qū)別就是微能源網(wǎng)可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消化、就地平衡,同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換,因此微電網(wǎng)內(nèi)部的控制和相關(guān)保護(hù)技術(shù),和大電網(wǎng)相比有一些相應(yīng)的區(qū)別。
華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長、國家973計(jì)劃能源專家咨詢組成員張建華。
以下是發(fā)言全文:
各位領(lǐng)導(dǎo)、嘉賓,大家上午好!我占用大家一點(diǎn)時(shí)間,簡單匯報(bào)一下我們?cè)谖㈦娋W(wǎng)和綜合能源系統(tǒng)研究方面的一些感受感受和想法。
與眾不同的中國能源行業(yè)
我們分析了一下,我們國家能源和國外能源相比有兩個(gè)很重要的特點(diǎn):
其中一個(gè)特點(diǎn)就是能源的結(jié)構(gòu),以煤為主,和國外發(fā)達(dá)國家相比結(jié)構(gòu)是落后的。我們70%的能源結(jié)構(gòu)水平在歐美和日本的發(fā)達(dá)國家是處于上世紀(jì)50年代的水平。現(xiàn)在經(jīng)過21世紀(jì)初,我們統(tǒng)計(jì),國外特別是歐美發(fā)達(dá)國家,煤炭、石油、天然氣占的比例大概是各占1/3,而我們現(xiàn)在國家仍然是以煤為主的結(jié)構(gòu)。這就造成了今天我們看到的霧霾,燃煤排放的二氧化碳水平比燃?xì)饣蛘咂渌茉磁欧诺靡?所以這是我們國家能源結(jié)構(gòu)的第一個(gè)特點(diǎn)。
第二個(gè)特點(diǎn)就是能源分布不合理,能源分布主要在西部,負(fù)荷中心卻在東部。比如說以電為例,煤炭基地在內(nèi)蒙、山西、甘肅、新疆,水電資源在西南、瀾滄江、長江上游、雅魯藏布江、三峽,負(fù)荷中心在東部。所以這樣造成一個(gè)能源的分布極不合理,造成了西能東送的一個(gè)格局。而且從區(qū)域電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來考慮,每一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)基本上也是西能東送,或者西電東送的布局,這就造成我們要把能源遠(yuǎn)距離的輸送送到東部發(fā)電。
從電力方面我們統(tǒng)計(jì)了,大概2/3的負(fù)荷是集中在東部地區(qū),而2/3能源在西部地區(qū),有1/3的能源要從西部搬運(yùn)到東部。正是由于這個(gè)原因,我們要考慮能源的就地消納、就地生產(chǎn),所以我們國家發(fā)布了一個(gè)規(guī)劃,到2020年分布式能源所占的比例大大提高啊,主要是光伏、小水電、微型天然氣、風(fēng)電和其他分布式能源。
如何面對(duì)大范圍接入的新能源?
現(xiàn)在就提出一個(gè)問題,就是怎么面對(duì)大范圍接入的分布式能源,波動(dòng)式的太陽能、風(fēng)能,如何進(jìn)行控制。
怎么滿足分布式能源對(duì)可靠性的要求,對(duì)各種電力服務(wù)的要求?其中很重要的一個(gè)方面就是微能源網(wǎng),我們從微能源網(wǎng)逐步過渡到微能源網(wǎng)以及能源互聯(lián)網(wǎng)。微能源網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)其中一個(gè)最主要的區(qū)別就是微能源網(wǎng)可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消化、就地平衡,同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換,因此微電網(wǎng)內(nèi)部的控制和相關(guān)保護(hù)技術(shù),和大電網(wǎng)相比有一些相應(yīng)的區(qū)別。
比如說大電網(wǎng)主要是單向潮流、簡單交互,從發(fā)電廠通過輸電線路到用戶,而微電網(wǎng)是內(nèi)部的循環(huán),所以是雙向操作。用戶和電網(wǎng)之間可以交換能量,是雙向的流動(dòng),是主動(dòng)交互,這是微電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)本質(zhì)的區(qū)別。
如果微電網(wǎng)控制得好,對(duì)大電網(wǎng)有一個(gè)比較大的支撐作用。比如說大電網(wǎng)出故障了,微電網(wǎng)可以提供供電可靠性,我們可以更多、更好的消納新能源和可再生能源,有更低的供電成本。微電網(wǎng)內(nèi)部可以提升可再生能源的效率,特別是多種能源互補(bǔ)的時(shí)候,對(duì)提高可再生能源的效率起到作用。可以對(duì)大電網(wǎng)提供相關(guān)的輔助服務(wù),比如說調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù),通過微電網(wǎng)內(nèi)部控制措施,可以對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行處理。
微電網(wǎng)的主要關(guān)鍵技術(shù)
微電網(wǎng)有幾項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù):
第一個(gè)就是微電網(wǎng)內(nèi)部分布式發(fā)電的控制技術(shù),微電網(wǎng)的能量現(xiàn)在還沒有一個(gè)完整的界定,從幾十千瓦到幾十兆瓦,所以運(yùn)行方式要靈活,分布式電源要保證及時(shí)性和環(huán)保性。
第二個(gè)就是控制保護(hù)技術(shù),由于微電網(wǎng)分布式電源在用戶側(cè),所以過去傳統(tǒng)的控制和保護(hù)技術(shù)有一些不適應(yīng)微電網(wǎng)的情況,在這方面我們也做了很多工作。
第三個(gè)就是微電網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù),隨著我們的儲(chǔ)能成本逐漸降低,儲(chǔ)能對(duì)分布式可再生能源平抑波動(dòng)性,在峰谷差的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮了很重要的作用,所以目前儲(chǔ)能本身之所以沒有廣泛的應(yīng)用,主要是經(jīng)濟(jì)性能低。隨著儲(chǔ)能成本的下降以及儲(chǔ)能技術(shù)不斷的成熟,對(duì)平抑可再生能源波動(dòng)性,提高經(jīng)濟(jì)性、靈活性,會(huì)發(fā)揮很重要的作用,這方面是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
第四個(gè)就是微電網(wǎng)能量管理技術(shù),如何管理分布式能源,如何管理微電網(wǎng)中的各類負(fù)荷調(diào)節(jié),可以很好的協(xié)調(diào)運(yùn)行很重要,這是能量管理很重要的作用。
第五個(gè)當(dāng)多個(gè)微網(wǎng)之間形成微網(wǎng)群的時(shí)候,如何進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制?這也是微電網(wǎng)當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在國外微電網(wǎng)群的技術(shù)研究,比如說在法國里昂形成了十幾個(gè)微電網(wǎng)群,微電網(wǎng)群之間的協(xié)調(diào)控制和互補(bǔ)運(yùn)行,這也是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
在微電網(wǎng)這方面我們也承擔(dān)了IEC三項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)制定,IEC標(biāo)準(zhǔn)中國主導(dǎo)的只占0.3%,微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是三個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)都由我們主導(dǎo),另外我們承擔(dān)了兩項(xiàng)國內(nèi)能源局團(tuán)隊(duì)標(biāo)準(zhǔn),也是微電網(wǎng)方面的標(biāo)準(zhǔn)。
微電網(wǎng)的接入可能會(huì)使配電系統(tǒng)發(fā)生根本性的變化,比如說可以使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)單向輻射的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向潮流流動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),配電運(yùn)行就會(huì)發(fā)生變化,會(huì)變成有源的網(wǎng)絡(luò),所以運(yùn)行、保護(hù)控制方式就會(huì)產(chǎn)生很大的變化。另外用戶側(cè),本身靈活的運(yùn)行在微電網(wǎng)內(nèi)部,用戶負(fù)荷和管理方式上都會(huì)發(fā)生變化。
從微電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)過渡
我們通過微電網(wǎng)的建設(shè),相對(duì)來講可以補(bǔ)充大電網(wǎng)對(duì)投資的不足,通過分布式能源和微電網(wǎng)本身的建設(shè),可以降低對(duì)配電系統(tǒng)對(duì)電能的需求,減少或者減緩配電網(wǎng)的投資。
此外多能互補(bǔ)的微能源網(wǎng),剛才馮東副理事長也介紹了,我們現(xiàn)在研究微電網(wǎng)過程中也發(fā)現(xiàn),多種能源互補(bǔ),特別是用戶側(cè),水、電、氣各種能源的互補(bǔ),將使將來電力市場的最終格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
也就是說用戶和電力之間會(huì)形成一定的關(guān)系,可以向配電網(wǎng)購電,也可以出售相關(guān)電能,所以參與效率就大大提高了,競爭也會(huì)更加激烈。
11月5日,由中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)、中國報(bào)刊協(xié)會(huì)和中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)聯(lián)合主辦,中國微能源網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟承辦的2016泰山論壇暨《巴黎協(xié)定》實(shí)施研討會(huì)、中國微能源網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟年會(huì)在京召開。
華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長、國家973計(jì)劃能源專家咨詢組成員張建華在論壇上表示,當(dāng)前,我國以煤為主的能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源分布不合理等問題亟待解決,因此我國應(yīng)該大力發(fā)展微能源網(wǎng),并逐步過渡到能源互聯(lián)網(wǎng)。他表示,微能源網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)其中一個(gè)最主要的區(qū)別就是微能源網(wǎng)可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消化、就地平衡,同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換,因此微電網(wǎng)內(nèi)部的控制和相關(guān)保護(hù)技術(shù),和大電網(wǎng)相比有一些相應(yīng)的區(qū)別。
華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長、國家973計(jì)劃能源專家咨詢組成員張建華。
以下是發(fā)言全文:
各位領(lǐng)導(dǎo)、嘉賓,大家上午好!我占用大家一點(diǎn)時(shí)間,簡單匯報(bào)一下我們?cè)谖㈦娋W(wǎng)和綜合能源系統(tǒng)研究方面的一些感受感受和想法。
與眾不同的中國能源行業(yè)
我們分析了一下,我們國家能源和國外能源相比有兩個(gè)很重要的特點(diǎn):
其中一個(gè)特點(diǎn)就是能源的結(jié)構(gòu),以煤為主,和國外發(fā)達(dá)國家相比結(jié)構(gòu)是落后的。我們70%的能源結(jié)構(gòu)水平在歐美和日本的發(fā)達(dá)國家是處于上世紀(jì)50年代的水平?，F(xiàn)在經(jīng)過21世紀(jì)初,我們統(tǒng)計(jì),國外特別是歐美發(fā)達(dá)國家,煤炭、石油、天然氣占的比例大概是各占1/3,而我們現(xiàn)在國家仍然是以煤為主的結(jié)構(gòu)。這就造成了今天我們看到的霧霾,燃煤排放的二氧化碳水平比燃?xì)饣蛘咂渌茉磁欧诺靡?所以這是我們國家能源結(jié)構(gòu)的第一個(gè)特點(diǎn)。
第二個(gè)特點(diǎn)就是能源分布不合理,能源分布主要在西部,負(fù)荷中心卻在東部。比如說以電為例,煤炭基地在內(nèi)蒙、山西、甘肅、新疆,水電資源在西南、瀾滄江、長江上游、雅魯藏布江、三峽,負(fù)荷中心在東部。所以這樣造成一個(gè)能源的分布極不合理,造成了西能東送的一個(gè)格局。而且從區(qū)域電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來考慮,每一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)基本上也是西能東送,或者西電東送的布局,這就造成我們要把能源遠(yuǎn)距離的輸送送到東部發(fā)電。
從電力方面我們統(tǒng)計(jì)了,大概2/3的負(fù)荷是集中在東部地區(qū),而2/3能源在西部地區(qū),有1/3的能源要從西部搬運(yùn)到東部。正是由于這個(gè)原因,我們要考慮能源的就地消納、就地生產(chǎn),所以我們國家發(fā)布了一個(gè)規(guī)劃,到2020年分布式能源所占的比例大大提高啊,主要是光伏、小水電、微型天然氣、風(fēng)電和其他分布式能源。
如何面對(duì)大范圍接入的新能源?
現(xiàn)在就提出一個(gè)問題,就是怎么面對(duì)大范圍接入的分布式能源,波動(dòng)式的太陽能、風(fēng)能,如何進(jìn)行控制。
怎么滿足分布式能源對(duì)可靠性的要求,對(duì)各種電力服務(wù)的要求?其中很重要的一個(gè)方面就是微能源網(wǎng),我們從微能源網(wǎng)逐步過渡到微能源網(wǎng)以及能源互聯(lián)網(wǎng)。微能源網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)其中一個(gè)最主要的區(qū)別就是微能源網(wǎng)可以對(duì)分布式能源進(jìn)行就地消化、就地平衡,同時(shí)也可以和大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換,因此微電網(wǎng)內(nèi)部的控制和相關(guān)保護(hù)技術(shù),和大電網(wǎng)相比有一些相應(yīng)的區(qū)別。
比如說大電網(wǎng)主要是單向潮流、簡單交互,從發(fā)電廠通過輸電線路到用戶,而微電網(wǎng)是內(nèi)部的循環(huán),所以是雙向操作。用戶和電網(wǎng)之間可以交換能量,是雙向的流動(dòng),是主動(dòng)交互,這是微電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)本質(zhì)的區(qū)別。
如果微電網(wǎng)控制得好,對(duì)大電網(wǎng)有一個(gè)比較大的支撐作用。比如說大電網(wǎng)出故障了,微電網(wǎng)可以提供供電可靠性,我們可以更多、更好的消納新能源和可再生能源,有更低的供電成本。微電網(wǎng)內(nèi)部可以提升可再生能源的效率,特別是多種能源互補(bǔ)的時(shí)候,對(duì)提高可再生能源的效率起到作用。可以對(duì)大電網(wǎng)提供相關(guān)的輔助服務(wù),比如說調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù),通過微電網(wǎng)內(nèi)部控制措施,可以對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行處理。
微電網(wǎng)的主要關(guān)鍵技術(shù)
微電網(wǎng)有幾項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù):
第一個(gè)就是微電網(wǎng)內(nèi)部分布式發(fā)電的控制技術(shù),微電網(wǎng)的能量現(xiàn)在還沒有一個(gè)完整的界定,從幾十千瓦到幾十兆瓦,所以運(yùn)行方式要靈活,分布式電源要保證及時(shí)性和環(huán)保性。
第二個(gè)就是控制保護(hù)技術(shù),由于微電網(wǎng)分布式電源在用戶側(cè),所以過去傳統(tǒng)的控制和保護(hù)技術(shù)有一些不適應(yīng)微電網(wǎng)的情況,在這方面我們也做了很多工作。
第三個(gè)就是微電網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù),隨著我們的儲(chǔ)能成本逐漸降低,儲(chǔ)能對(duì)分布式可再生能源平抑波動(dòng)性,在峰谷差的調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮了很重要的作用,所以目前儲(chǔ)能本身之所以沒有廣泛的應(yīng)用,主要是經(jīng)濟(jì)性能低。隨著儲(chǔ)能成本的下降以及儲(chǔ)能技術(shù)不斷的成熟,對(duì)平抑可再生能源波動(dòng)性,提高經(jīng)濟(jì)性、靈活性,會(huì)發(fā)揮很重要的作用,這方面是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
第四個(gè)就是微電網(wǎng)能量管理技術(shù),如何管理分布式能源,如何管理微電網(wǎng)中的各類負(fù)荷調(diào)節(jié),可以很好的協(xié)調(diào)運(yùn)行很重要,這是能量管理很重要的作用。
第五個(gè)當(dāng)多個(gè)微網(wǎng)之間形成微網(wǎng)群的時(shí)候,如何進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制?這也是微電網(wǎng)當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在國外微電網(wǎng)群的技術(shù)研究,比如說在法國里昂形成了十幾個(gè)微電網(wǎng)群,微電網(wǎng)群之間的協(xié)調(diào)控制和互補(bǔ)運(yùn)行,這也是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
在微電網(wǎng)這方面我們也承擔(dān)了IEC三項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)制定,IEC標(biāo)準(zhǔn)中國主導(dǎo)的只占0.3%,微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)是三個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)都由我們主導(dǎo),另外我們承擔(dān)了兩項(xiàng)國內(nèi)能源局團(tuán)隊(duì)標(biāo)準(zhǔn),也是微電網(wǎng)方面的標(biāo)準(zhǔn)。
微電網(wǎng)的接入可能會(huì)使配電系統(tǒng)發(fā)生根本性的變化,比如說可以使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)單向輻射的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向潮流流動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),配電運(yùn)行就會(huì)發(fā)生變化,會(huì)變成有源的網(wǎng)絡(luò),所以運(yùn)行、保護(hù)控制方式就會(huì)產(chǎn)生很大的變化。另外用戶側(cè),本身靈活的運(yùn)行在微電網(wǎng)內(nèi)部,用戶負(fù)荷和管理方式上都會(huì)發(fā)生變化。
從微電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)過渡
我們通過微電網(wǎng)的建設(shè),相對(duì)來講可以補(bǔ)充大電網(wǎng)對(duì)投資的不足,通過分布式能源和微電網(wǎng)本身的建設(shè),可以降低對(duì)配電系統(tǒng)對(duì)電能的需求,減少或者減緩配電網(wǎng)的投資。
此外多能互補(bǔ)的微能源網(wǎng),剛才馮東副理事長也介紹了,我們現(xiàn)在研究微電網(wǎng)過程中也發(fā)現(xiàn),多種能源互補(bǔ),特別是用戶側(cè),水、電、氣各種能源的互補(bǔ),將使將來電力市場的最終格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
也就是說用戶和電力之間會(huì)形成一定的關(guān)系,可以向配電網(wǎng)購電,也可以出售相關(guān)電能,所以參與效率就大大提高了,競爭也會(huì)更加激烈。
