近日，華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)、國(guó)家973計(jì)劃能源專(zhuān)家咨詢(xún)組成員張建華表示，當(dāng)前，我國(guó)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(wèn)題亟待解決，因此我國(guó)應(yīng)該大力發(fā)展微能源網(wǎng)，并逐步過(guò)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。
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(jiǎn)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和想法。
與眾不同的中國(guó)能源行業(yè)
我們分析了一下，我們國(guó)家能源和國(guó)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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家是處于上世紀(jì)50年代的水平?，F(xiàn)在經(jīng)過(guò)21世紀(jì)初，我們統(tǒng)計(jì)，國(guó)外特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(guó)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(shuō)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(zhǎng)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(lái)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(guó)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(wèn)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(yáng)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(guò)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(shuō)大電網(wǎng)主要是單向潮流、簡(jiǎn)單交互，從發(fā)電廠通過(guò)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(shuō)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(shuō)調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)，通過(guò)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。
近日，華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)、國(guó)家973計(jì)劃能源專(zhuān)家咨詢(xún)組成員張建華表示，當(dāng)前，我國(guó)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(wèn)題亟待解決，因此我國(guó)應(yīng)該大力發(fā)展微能源網(wǎng)，并逐步過(guò)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。
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(jiǎn)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和想法。
與眾不同的中國(guó)能源行業(yè)
我們分析了一下，我們國(guó)家能源和國(guó)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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家是處于上世紀(jì)50年代的水平?，F(xiàn)在經(jīng)過(guò)21世紀(jì)初，我們統(tǒng)計(jì)，國(guó)外特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(guó)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(shuō)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(zhǎng)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(lái)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(guó)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(wèn)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(yáng)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(guò)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(shuō)大電網(wǎng)主要是單向潮流、簡(jiǎn)單交互，從發(fā)電廠通過(guò)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(shuō)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(shuō)調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)，通過(guò)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。
通過(guò)專(zhuān)家的研討會(huì)，把能源互聯(lián)網(wǎng)給了一個(gè)相對(duì)比較合理的定義：以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的一種新型信息和能源融合的網(wǎng)絡(luò)，以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)架構(gòu)，融合了熱、冷、氣等多種能源形式，形成了一個(gè)智慧能源網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式能源的廣泛接入和市場(chǎng)化交易，從而最大程度的利用清潔低碳的可再生能源，實(shí)現(xiàn)能源的清潔、高效、便捷可持續(xù)利用，滿足用戶多元化的需求。
集成了供電、水、氣、冷、熱多元化的能源，同時(shí)在消納方面也把商業(yè)、工業(yè)負(fù)荷、居民負(fù)荷，通過(guò)能源護(hù)欄網(wǎng)的控制和優(yōu)化控制手段，通過(guò)它的信息調(diào)控實(shí)現(xiàn)了能源交換。
我們按照能源互聯(lián)網(wǎng)的基層層面分，有基礎(chǔ)設(shè)施層，包括管道、傳感器，然后是通訊層，通過(guò)通訊最后形成一個(gè)數(shù)據(jù)資源。這樣一個(gè)數(shù)據(jù)資源最后形成一個(gè)互動(dòng)服務(wù)層，這是從層面上形成的這么一個(gè)理念，最后是通過(guò)政策引導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)或者微能源網(wǎng)的高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。
這是能源互聯(lián)網(wǎng)基本的架構(gòu)，從供能側(cè)包括了可控、可調(diào)的大電網(wǎng)資源，包括可聯(lián)網(wǎng)或者可以孤島運(yùn)行的小型微能源網(wǎng)，在微能源網(wǎng)中包括水、電、氣各種資源的優(yōu)化，通過(guò)信息流以及能量流的傳輸，通過(guò)這樣的服務(wù)來(lái)為用戶服務(wù)。用能側(cè)分多鐘類(lèi)型的用戶，用戶的特性、曲線、消納特征都不一樣。微能源網(wǎng)在這種消納過(guò)程中，就可以提供有效的協(xié)調(diào)和控制，使供能側(cè)和用能側(cè)平衡。
其中很重要的一個(gè)技術(shù)手段，就是我們通過(guò)綜合能量管理平臺(tái)，來(lái)管控園區(qū)內(nèi)的能源和負(fù)荷的“三流”：能源流、信息流、業(yè)務(wù)流，最大限度的開(kāi)發(fā)和利用可再生能源，提高它的利用效率，制定相關(guān)能源互聯(lián)網(wǎng)的一些技術(shù)措施的時(shí)候的一些做法。
這樣的信息感知平臺(tái)我們分幾大類(lèi)：
1.首先把能源互聯(lián)網(wǎng)底層的各種設(shè)備和用戶運(yùn)行的狀態(tài)，通過(guò)立體信息感知系統(tǒng)采集上來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電、熱、氣、交通、用戶、氣象以及各種生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行全方位的監(jiān)控采集，得到一個(gè)完整的園區(qū)、跨園區(qū)微能源網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息，這就要依靠智能采集系統(tǒng)。
2.智能通信與信息系統(tǒng)，尤其在最后一公里的時(shí)候通信手段是多元化的，在最后一公里手段是多種多樣的，包括微波、載波、公用網(wǎng)等等構(gòu)成一個(gè)信息系統(tǒng)。
3.能量和負(fù)荷的預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)的精度準(zhǔn)不準(zhǔn)，是能量精確管理和高效利用的很重要的前提。其中我們預(yù)測(cè)很多方法，包括我們對(duì)歷史數(shù)據(jù)的積累，通過(guò)不同的預(yù)測(cè)模型算法得到了一些結(jié)果。特別是放開(kāi)了輸電端市場(chǎng)以后，預(yù)測(cè)顯得更加重要。大家知道直供，要求預(yù)測(cè)精度在95%—105%之間，預(yù)測(cè)誤差不能超過(guò)5%。如果預(yù)測(cè)電量低于5%，比如說(shuō)95%以下，這個(gè)時(shí)候市場(chǎng)就有懲罰措施。如果高于105，你就不再享受大用戶直供的政策了，所以預(yù)測(cè)非常重要，能量及負(fù)荷預(yù)測(cè)以及能源預(yù)測(cè)。
4.多能源優(yōu)化調(diào)度。除了電還有天然氣、熱力、水，園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)的多能互補(bǔ)可以形成優(yōu)化，是這種調(diào)度。在園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的過(guò)程中，也集成了相關(guān)優(yōu)化算法以及管理算法，對(duì)分布式能源儲(chǔ)能和負(fù)荷形態(tài)進(jìn)行調(diào)控。優(yōu)化調(diào)度有各種方法，其中主要是分層和分布式的兩類(lèi)算法。在多能優(yōu)化調(diào)度中，為了保證能安全可靠運(yùn)行，智能保護(hù)和控制也很關(guān)鍵。
5.需求側(cè)響應(yīng)。用戶如何能夠和電源、發(fā)電側(cè)進(jìn)行友好互動(dòng)？我們要有個(gè)需求響應(yīng)策略和相關(guān)的框架。
6.高級(jí)應(yīng)用服務(wù)。就是微能源網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的一些服務(wù)，包括高級(jí)能效服務(wù)，如何幫助用戶節(jié)能，對(duì)能耗、污染物排放進(jìn)行分析，進(jìn)行能效診斷和相關(guān)的統(tǒng)計(jì)。還有用戶定制的服務(wù)，未來(lái)微能源網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是對(duì)用戶一對(duì)一的定制服務(wù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)水平。以及電網(wǎng)輔助服務(wù)，重要的是調(diào)頻、調(diào)風(fēng)服務(wù)，電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時(shí)候要有相應(yīng)的備用。
這是整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)大致的框架，從智能決策、智能控制以及相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的調(diào)控。
因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，簡(jiǎn)單向大家匯報(bào)了我們所做的一些工作，微能源網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)將對(duì)國(guó)家能源高效消納和平穩(wěn)運(yùn)行會(huì)起到很重要的作用，謝謝大家！
