分布式電源加智能電網(wǎng)將對(duì)日常生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響

“分布式電源加智能電網(wǎng)更加關(guān)注本地的控制和減少對(duì)外依賴(lài)，它是顛覆性的改變，其對(duì)日常生活、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在潛在的巨大的影響。21世紀(jì)顛覆性的技術(shù)最核心的是電網(wǎng)，作為顛覆性就是它的經(jīng)濟(jì)效益太大，而智能電網(wǎng)我們這個(gè)電網(wǎng)是地球上最頂級(jí)的、規(guī)模最大的，因此這個(gè)分布式是非常重要的?！?/p>

2019年是光伏產(chǎn)業(yè)承上啟下的一年，平價(jià)上網(wǎng)之后，光伏將迸發(fā)出無(wú)限的生機(jī)與活力，光伏新時(shí)代即將開(kāi)啟。北極星電力網(wǎng)與北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)將于10月24日在北京舉辦《2019光伏新時(shí)代論壇暨“北極星杯”2019光伏影響力品牌頒獎(jiǎng)典禮》，北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)、北極星光伏APP將全程直播。

中國(guó)工程院院士余貽鑫在論壇上做演講，以下為發(fā)言實(shí)錄：

本來(lái)讓我致辭，后來(lái)想可能致辭讓大家印象沒(méi)有那么深刻，所以做了幾張片子。

能源革命的實(shí)現(xiàn)高度依賴(lài)于未來(lái)高比例分布式可再生能源消納。建立美麗中國(guó)需要高比例的可再生的風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電。如果在2050年建成青山綠水的美麗中國(guó)的話(huà)，可再生能源大約占到總能源的65%以上，而其中風(fēng)能和太陽(yáng)能需要占到總能源的47%左右，現(xiàn)在我國(guó)的太陽(yáng)能、風(fēng)能是完全可以滿(mǎn)足這一高比例的可再生能源發(fā)電發(fā)展的要求的，無(wú)論是東部地區(qū)還是西部地區(qū)。拿太陽(yáng)能為例，其實(shí)我們的太陽(yáng)能資源要好得多。

但是風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電跟傳統(tǒng)的化石能源是全然不同的，他們是間歇的、多變的和不確定的，不能單獨(dú)運(yùn)行，需要采用功率補(bǔ)償和平衡措施，其中包括大電網(wǎng)的吸納、需求響應(yīng)、分布式儲(chǔ)能和小型燃油燃?xì)獍l(fā)電，為此需要一個(gè)公平合理的現(xiàn)代電網(wǎng)，來(lái)集成高比例的太陽(yáng)能和風(fēng)能，并提高能源脫碳轉(zhuǎn)化和利用過(guò)程的效率。對(duì)于風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用的模式所進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)在以燃煤火電為主要調(diào)節(jié)容量。風(fēng)能是波動(dòng)的、太陽(yáng)能也是波動(dòng)的，需要有調(diào)節(jié)容量，而我國(guó)目前主要依靠火電。在這種現(xiàn)實(shí)情況下，就地消納模式，可再生能源發(fā)電全社會(huì)成本已低于大規(guī)模輸送模式。

里夫金在《第三次工業(yè)革命》這本書(shū)他的構(gòu)想是這樣的，人類(lèi)社會(huì)必將邁進(jìn)一個(gè)新的時(shí)代，屆時(shí)可再生能源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將融合與創(chuàng)造一套強(qiáng)大的新基礎(chǔ)設(shè)施，這個(gè)就是里夫金所說(shuō)的第三次工業(yè)革命，在這一愿景中數(shù)以?xún)|計(jì)的人們會(huì)從他們的家中、辦公和和工廠的可再生能源中生產(chǎn)綠色資源，并且在能源互聯(lián)網(wǎng)上他們互相分享，就像我們?cè)诰€分享信息一樣，通過(guò)部署各種儲(chǔ)能技術(shù)，能量將本地存儲(chǔ)在每一棟建筑和基礎(chǔ)設(shè)施中，而交通能量將轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)核燃料電池的汽車(chē)。

可見(jiàn)我們研究的智能電網(wǎng)和里夫金所說(shuō)的能源互聯(lián)網(wǎng)具有相同的理念，他們是用以支持高滲透率的即插即用的分布式電源使用的基礎(chǔ)。

大量的分布式電源接入電網(wǎng)以后，多數(shù)是直接接入各級(jí)配電網(wǎng)，尤其是110千伏的配電網(wǎng)，這使得配電網(wǎng)自下而上的頭成為了線路潮流可能雙向流動(dòng)的電力交換系統(tǒng)。將來(lái)跟過(guò)去不一樣了，因?yàn)槟吧赡苡蟹植际诫娋W(wǎng)了，所以都可能是雙向的。所以這樣一來(lái)，我們現(xiàn)實(shí)的配電網(wǎng)和分布式按照單向潮流設(shè)計(jì)，不具備有效集成大量分布式能源的技術(shù)潛能，就是說(shuō)現(xiàn)有的電網(wǎng)難以接納高比例的分布式可再生能源，因此，如何處理數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的廣泛分布的分布式電源和應(yīng)對(duì)可再生的風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的間歇性、多變性和不確定性，同時(shí)確保電網(wǎng)的安全、可靠和人身與設(shè)備安全，并且激勵(lì)市場(chǎng)，就成了未來(lái)電網(wǎng)需要解決的問(wèn)題，這一任務(wù)是由智能電網(wǎng)來(lái)完成的。智能電網(wǎng)將加強(qiáng)電力交換器等方方面面，包括發(fā)電、輸電、配電和消費(fèi)等。

下面我簡(jiǎn)單說(shuō)一下智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)是我們電網(wǎng)界的第二次智能化。第一次智能化，當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)，最初只是在22萬(wàn)的電源站以上轉(zhuǎn)了RTU，把信息送到調(diào)度中心，調(diào)度中心開(kāi)發(fā)了能量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了超高壓系統(tǒng)的智能化，這是第一次智能化。這一次跟上一次不同，這次因?yàn)橥暮嫌?jì)算機(jī)技術(shù)這些年下降的太明顯了，我們?cè)谂潆娤到y(tǒng)使用通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)之后，會(huì)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。

這里給了一個(gè)智能配電的例子。大家可以看到，最關(guān)鍵的第一步工作就是智能電網(wǎng)最根本的工作，是從用戶(hù)的電表跟電網(wǎng)之間的通訊AMI的通信通過(guò)這個(gè)工作要實(shí)現(xiàn)，如果一旦我們的體系建立起來(lái)了，電力公司就可以基于這樣的通信系統(tǒng)自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)許多功能，這樣就可以改善、監(jiān)視、控制，也可以提高可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。我們國(guó)家目前我們的配電網(wǎng)利用率是比較低的，我們的配電網(wǎng)年平均利用率20%多，我們的利用率需量大應(yīng)該可靠性高，而我們的可靠性不高，所以五需要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。

這張圖給出了目前的電網(wǎng)跟智能電網(wǎng)的比較，大家可以看到，一個(gè)就是智能電網(wǎng)可以使用戶(hù)積極參與電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行，使新產(chǎn)品、新服務(wù)、新市場(chǎng)成為可能。優(yōu)化資產(chǎn)利用和高效運(yùn)行，預(yù)測(cè)并對(duì)系統(tǒng)的干擾做出響應(yīng)，襲擊和自然災(zāi)害能夠迅速的恢復(fù)供電等。

最后我簡(jiǎn)單說(shuō)一下智能電網(wǎng)是一個(gè)集成的能量和信息系統(tǒng)。智能電網(wǎng)的特點(diǎn)是電力和信息的雙向流動(dòng)性，以便建立一個(gè)高度自動(dòng)化的和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)時(shí)地交換信息和達(dá)到設(shè)備商層次上近乎瞬時(shí)的供需平衡，把分布式計(jì)算，比如云、大數(shù)據(jù)和通信的優(yōu)勢(shì)引入電網(wǎng)。美國(guó)能源部在20世紀(jì)初一個(gè)報(bào)告里給出了智能電網(wǎng)的定義，不同于我們現(xiàn)在的定義，說(shuō)使用這技術(shù)、那技術(shù)，是從物理層面來(lái)定義的。設(shè)想中的智能電網(wǎng)將像互聯(lián)網(wǎng)那樣改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?，并激發(fā)類(lèi)似的變革。什么叫智能電網(wǎng)？智能電網(wǎng)期望的是像互聯(lián)網(wǎng)那樣改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?。我們知道互?lián)網(wǎng)在我們生活占了多大的比例，所以我們智能電網(wǎng)還要實(shí)施相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到這個(gè)水平。但是目前我們可以利用現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)施這樣的電網(wǎng)，也能夠形成較大的社會(huì)效益。

這張圖給出的是智能電網(wǎng)的技術(shù)組成 ，這張技術(shù)組成最底下有輸電、配電，有家庭，最底下就是分布式電源，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、電動(dòng)汽車(chē)等等。從底下往上第二層是通信，各個(gè)層次上使用的是量子通信再往上一級(jí)，那個(gè)就是APP，各種應(yīng)用，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，不多說(shuō)了。但是從右下角大家可以看到，家庭里邊的一些智能電氣和家里裝的太陽(yáng)能、風(fēng)能這些能源，都基于我們這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所以實(shí)際上就是一個(gè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

要強(qiáng)調(diào)的是，我們將來(lái)的智能電網(wǎng)是分布式智能的，比如以配電網(wǎng)為例，是分成一片一片的，每一片可以理解成微電網(wǎng)，也可以理解成智能電網(wǎng)，他們基本的運(yùn)行的規(guī)范都是一樣的，這樣的系統(tǒng)他的可靠性很高，而且應(yīng)對(duì)各種災(zāi)害和恐怖襲擊、戰(zhàn)爭(zhēng)威脅的能力特別強(qiáng)。

最后我的結(jié)論是：

1，能源革命的實(shí)現(xiàn)高度依賴(lài)于未來(lái)高比例的分布式可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用，光伏新時(shí)代已經(jīng)或即將到來(lái)。

2，如何處理數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的廣泛分布式電源，和應(yīng)對(duì)可再生的風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的間歇性、多變性和不確定性，同時(shí)確保電網(wǎng)的安全性、可靠性和人身與設(shè)備的安全，并激勵(lì)市場(chǎng)就成了未來(lái)電網(wǎng)需要解決的問(wèn)題，這一任務(wù)將由具有即插即用能力的智能電網(wǎng)來(lái)完成。

3，分布式電源加智能電網(wǎng)更加關(guān)注本地的控制和減少對(duì)外依賴(lài)，它是顛覆性的改變，其對(duì)日常生活、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在潛在的巨大的影響。

21世紀(jì)顛覆性的技術(shù)最核心的是電網(wǎng)，作為顛覆性就是它的經(jīng)濟(jì)效益太大，而智能電網(wǎng)我們這個(gè)電網(wǎng)是地球上最頂級(jí)的、規(guī)模最大的，因此這個(gè)分布式是非常重要的。

主持人（王進(jìn)）：現(xiàn)在對(duì)國(guó)家電網(wǎng)提出的“三型兩網(wǎng)”，你現(xiàn)在對(duì)它實(shí)行的目標(biāo)是不是跟你這個(gè)吻合？能夠按照他們這個(gè)發(fā)展出來(lái)嗎？

余貽鑫：我剛剛講的是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)剛剛我說(shuō)包括輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和用電，現(xiàn)在我們輸電的部分，實(shí)際上我們各種各樣的傳感器，都已經(jīng)通信送到調(diào)度中心了，還有進(jìn)一步提高的余地，比如態(tài)勢(shì)感知，好多數(shù)據(jù)送到調(diào)度中心了，但是當(dāng)出事的時(shí)候調(diào)度人員不知道該怎么辦，所以要想辦法幫助調(diào)度人員能夠在這些數(shù)據(jù)當(dāng)中做出結(jié)論，這是輸電的意義。更重要的，我們需要從基本上零開(kāi)發(fā)的，是智能的配用電，它已經(jīng)到了家電的層次了，我們的傳感器送信號(hào)一直上去，整個(gè)通信系統(tǒng)都完善了，這就是一個(gè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。南網(wǎng)現(xiàn)在提智能電網(wǎng)和透明電網(wǎng)，你把傳感器裝了送上去不就是透明電網(wǎng)了嘛，所以大家是一致的，不同的名詞。
來(lái)源:北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)?