近日，國家電網(wǎng)能源研究院首席專家馮慶東先生以《能源互聯(lián)網(wǎng)與分布式光伏》為題進(jìn)行了主旨演講。
馮慶東表示，未來的能源互聯(lián)網(wǎng)，是以電力系統(tǒng)為核心、以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)、以大規(guī)模接入可再生能源為主的采用先進(jìn)信息通信技術(shù)和電力電子技術(shù)的分布式能源的管理系統(tǒng)。
他認(rèn)為，能源互聯(lián)網(wǎng)采用什么樣的信息通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，是非常重要的問題。目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不能用于能源領(lǐng)域的協(xié)調(diào)控制，存在許多先天不足，能源互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制需要采用先進(jìn)的信息通信技術(shù)(ICT)，而不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)思維還沒有形成嚴(yán)謹(jǐn)完善的理論體系，在能源領(lǐng)域?qū)嵤┛缃缢季S要慎之又慎。
同時(shí)，馮慶東表示，目前對能源互聯(lián)網(wǎng)的信息層、業(yè)務(wù)層炒得過熱，忽視了過程層也就是能源基礎(chǔ)設(shè)施的物理層有哪些問題需要解決，而后者可能才是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。
以下是馮慶東先生在本次論壇上的發(fā)言實(shí)錄：
我今天主要講講能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施方案等內(nèi)容。
我們正處在一個(gè)能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代，大家都已經(jīng)意識(shí)到了，隨著風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電大量接入電力系統(tǒng)以后，我們面對一系列問題，可再生能源的隨機(jī)性和波動(dòng)性，對電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷結(jié)構(gòu)都會(huì)帶來比較大的變化。
當(dāng)然，這個(gè)變化是漸進(jìn)性的，而且是長期的。
因此，面對未來的能源互聯(lián)網(wǎng)，特別是未來可再生能源大量發(fā)展的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)什么樣情況，其中有很多理論問題和技術(shù)問題都需要研究和解決。
當(dāng)下，對于能源互聯(lián)網(wǎng)，還有不同的認(rèn)識(shí)，不同的角度、不同的研究方向會(huì)得出不同的結(jié)論，許多理論問題和技術(shù)問題并沒有達(dá)成共識(shí)，這很正常。
我們理解的能源互聯(lián)網(wǎng)，是以電力系統(tǒng)為核心、以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)、以大規(guī)模接入可再生能源為主的、采用先進(jìn)的信息通信技術(shù)和電力電子技術(shù)的分布式能源的管理系統(tǒng)，還包括信息物理系統(tǒng)，對物理設(shè)施進(jìn)行廣域的協(xié)調(diào)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源的互補(bǔ)。
現(xiàn)在多能互補(bǔ)的概念炒得很熱，其實(shí)，多能互補(bǔ)的主要目的是要接納可再生能源和提高能源利用效率，因?yàn)槲覀兊哪茉蠢眯屎艿停媚芸偭繀s很高。
我們認(rèn)為，能源的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括光伏發(fā)電、風(fēng)電、儲(chǔ)能裝置、變流器、分布式能量管理系統(tǒng)、高速通信網(wǎng)絡(luò)和測控終端等。
未來能源互聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)，在主干網(wǎng)這一層，要發(fā)展成交直流混合電網(wǎng)，這個(gè)現(xiàn)在已經(jīng)在發(fā)展。
在配電網(wǎng)層面，主要通過環(huán)狀或輻射狀的網(wǎng)絡(luò)形成交直流混合配電網(wǎng)，未來會(huì)出現(xiàn)直流配電網(wǎng)，還有直流供電，在低壓配網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)直流負(fù)荷。包括LED、電動(dòng)汽車、電梯等。
在用戶層面，則要實(shí)現(xiàn)分布式的能源微網(wǎng)。這也是未來最有活力的層面，是未來發(fā)展的重點(diǎn)，將面向工廠、商業(yè)樓宇、社區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等諸多場景。
能源互聯(lián)網(wǎng)未來的基本形態(tài)是風(fēng)電、光伏發(fā)電高滲透率接入，是以大規(guī)模的分布式電源和微網(wǎng)為基礎(chǔ)的。而且在區(qū)域能源的基礎(chǔ)上，力爭實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的能源平衡。
所以，將會(huì)面臨很多問題，有技術(shù)方面的，有成本方面、政策方面的。大家現(xiàn)在更多關(guān)注的是政策，對技術(shù)和成本重視不足，實(shí)質(zhì)上很多問題最后的瓶頸還是歸結(jié)為技術(shù)上沒有突破。
能源轉(zhuǎn)型是一個(gè)長期的系統(tǒng)工程，不光技術(shù)上要突破，成本上也要突破。成本沒有突破是不能大面積推廣的，高成本的大面積推廣會(huì)造成財(cái)政負(fù)擔(dān)過重。那么，成本靠什么突破?很大一部分還是靠技術(shù)創(chuàng)新。
因此，未來能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，要借助先進(jìn)的信息通信技術(shù)(ICT)。這種提法在能源轉(zhuǎn)型過程中比“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的提法更準(zhǔn)確。“互聯(lián)網(wǎng)+”的具體落實(shí)，實(shí)質(zhì)上也是靠先進(jìn)信息通信技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)資源的靈活聚合與分解。
我們未來要實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)、負(fù)荷等各種資源的靈活協(xié)調(diào)、控制、聚合與分解。為什么我們建了那么多大型風(fēng)場、大型地面光伏電站不能并網(wǎng)?會(huì)出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光的現(xiàn)象?很大一部分的原因，是缺少靈活的、可調(diào)控的資源，不能很好的實(shí)現(xiàn)聚合與分解，這是一個(gè)核心問題。
能源互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)中，就包括提高電源的靈活性與調(diào)節(jié)性，提升電網(wǎng)的靈活性，提升負(fù)荷的靈活性等等。
那么，如何提升電網(wǎng)的靈活性?將來大量的光伏發(fā)電、風(fēng)電接入配電網(wǎng)后，怎么去靈活調(diào)整網(wǎng)價(jià)來轉(zhuǎn)移負(fù)荷，這是我們要面對的問題。
負(fù)荷的靈活性，可以通過實(shí)施需求側(cè)管理、需求響應(yīng)，包括對空調(diào)、蓄冷、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制來實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于能源基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化和智能化問題。我們認(rèn)為，首先是能源基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化問題，然后是智能化問題。如果這些問題不解決，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集不上來、傳輸不上去，遠(yuǎn)程運(yùn)維、能源交易等很多功能都會(huì)受到限制。包括能源大數(shù)據(jù)也是一樣，如果數(shù)據(jù)不全，挖掘出來的可能就是一個(gè)啼笑皆非的結(jié)果。
能源大數(shù)據(jù)應(yīng)用的瓶頸是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能不能采集上來、歷史數(shù)據(jù)積累夠不夠的問題。要想實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，熱的數(shù)據(jù)怎么來?水的數(shù)據(jù)怎么來?氣的數(shù)據(jù)怎么來?電的數(shù)據(jù)怎么來?都在不同的行業(yè)領(lǐng)域里面掌握著，不是隨便就能拿出來的。
所以，我們一定要把核心問題關(guān)注到過程層，不要老在業(yè)務(wù)層暢想，而其實(shí)底下的問題被忽視了，并沒有解決。
因此，能源互聯(lián)網(wǎng)要分階段地建設(shè)，要根據(jù)不同技術(shù)的成熟度和進(jìn)展情況，解決不同的問題，不能急于求成。
什么樣的階段要做什么事，一定是根據(jù)技術(shù)的成熟度來決定的。能源互聯(lián)網(wǎng)是個(gè)系統(tǒng)工程，需要自上而下的設(shè)計(jì)、自下而上的實(shí)施，需要做好規(guī)劃、做好頂層設(shè)計(jì)。
還要以分布式能源、智能微網(wǎng)、需求側(cè)管理、需求響應(yīng)為切入點(diǎn)，要做好光伏發(fā)電和風(fēng)電的功率預(yù)測，做好負(fù)荷預(yù)測，做好電價(jià)預(yù)測，等等。
我們認(rèn)為，中國的能源互聯(lián)網(wǎng)要從中國的實(shí)際出發(fā)，主要在于創(chuàng)新，一是突破技術(shù)瓶頸，二是突破成本瓶頸。創(chuàng)新需要專注，創(chuàng)新需要潛心研究，創(chuàng)新不需要炒作。
創(chuàng)新的過程具有很多的不確定性，一是光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車的進(jìn)步，不一定是完全同步的，二是能源基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)進(jìn)步并不一定嚴(yán)格遵循摩爾定律，三是要勇于承認(rèn)中國有的技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距，而且在關(guān)鍵領(lǐng)域的差距還很大。
