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朱守真:加快制定分布式并网条例 促进稳定有序发展

2010-07-09 10:17:16 中国能源网

中国能源网讯 7月8日,中国能源网携手中国电机工程学会、中国城市燃气协会、中国可再生能源协会与中国企业投资协会举办的以“合理利用能源,让城市生活更美好”为主题的“2010中国分布式能源研讨会暨展览会”在上海隆重开幕。

在8日下午举行的“智能电网的发展与分布式能源的并网”分论坛中,清华大学电机系教授朱守真进行了精彩演讲。

以下为发言实录:

各位专家、各位领导好,今天在这里是各个行业的专家,也是各个行业的热心的推进分布式能源发电的热心倡导者,我今天想介绍的题目是智能电网框架下的分布式发电。我不知道大家兴趣在哪里,我们在2002年就开始做分布式能源的积极研究,主要研究4个方面,一个是分布式能源在电力系统结构下的一些审批的方式,还有一些规则,第二个研究,分布式能源要发展起来以后对于系统的影响,比如今天我听说国网公司规定25%能够在接入点,我们也做了大量的研究,知道是70%的时候这个点是会垮台的,国外都是15%,这个比25%还是有一定的余地,25%还是比较保守的,第三方面,做了交易模式的研究,分布式能源的价格在可再生能源和CCHP冷热电三联供方面分别价格体系是什么,应该用什么方式来建立这一套机制,第四方面,我们研究了一些政策,从政府当中应该用什么样的政策扶持支持,比如我们希望在备用电源上,还有在每一度电上面,每发一度电上要增收一分钱的支持分布式能源的费用,我们是大量做了一些研究,跟北京电力公司和北京科委一起做的研究,今天我只拿出了一个方面的内容做研究。今年我们想做简单的研究,分布式能源为什么运行的不好,想在这个方面做比较深入的探讨,在北京将近28、29个分布式能源,但是基本上都运行的不好,个别是独立运行,还可以维持,但是并网上电,并不是说不能并网,大家并网以后运行的也不好,从这个例子上反推为什么分布式能源运行的不好的理由,在上海、北京都做了一些调查,在上海做调查给我一个启发,就是双方对于并网的东西还有相互之间的认识,所以我列的题目,如果大家不是特别感兴趣可以很快的过去,我今天想介绍的就是这么几个。 一个智能电网的定义,第二个智能电网的特点以及分布式能源并网的意义,还有技术要求,参数要求,另外是结束语。

智能电网的定义我拷贝了人家的PPT,我把智能电网的定义和欧洲的定义、中国的定义放在一块,这应该是比较权威的定义,欧洲的定义是对于智能电网的定义主要是为了有效而且是合适的经济的对于电力全网当中的要求,这是欧洲的定义,IEC的定义,要求系统当中是更紧密的连接起来,是灵活的,对于用户侧当中是很灵活的应用,我们国家在这些基础之上,提的观念跟他们不一样,以前提的智能电网是具有高数字化、自动化水平,并有一定的自愈互动供能的电网,韩晓平写的文章,说智能电网在理解上就变成高自动化水平的电网,在早期的研究智能电网当中只是提了数字化自动化水平,现在的智能电网发生了根本性的变化,所以目前给的定义,当然这也不是最终版本,但是应该是国网公司当中最新的提法,采用先进的电力技术和设备,信息与通信技术,系统的实现电网的智能型监测、分析和决策控制,支持新型能源发电和灵活优质用电,具有高自动化水平,并有一定自愈互动供能安全可靠高效率电网。这上面有三层含义,第一个,采用的技术设备和常规电网不同,这些地方的技术设备,比如电表原来是单向,现在要求双向的,技术上,变电站现在已经出台两个版本,智能化变电站,结构已经发生了极大的变化。以后可能见不到太多高空的架设,都变成信息网络的连接,所以在技术设备上和常规的电网非常不同。第二个方面是对于发电和用户两端的支持,而不仅仅是发电策略的支持,现在有一种提法叫做用户侧的管理,支持这种论点,有可能用户侧带有发电,我们应该用什么方式来对待他,第三表明电网本身的特点,电网不仅是大电网,不仅是国网的电网,而且是所有电网本身具有的特点,他应该有智能化的监测分析和决策控制供能,这概括了智能电网的定义,这是现在目前相对来讲比较权威性的说法。

第二方面智能电网建设的特点,我们要配合分布式能源一定要结合智能电网的建设来加强特点,他在电能使用的方式和用户对于电力网络需求上面临根本性的改变,电能的使用方式和用户的方面,后面我们还会展开再说,我们现在的电力网络的设计是在20世纪50年代就开始的,这个架构已经不适合现在所用,所以他应该发生根本性的变化,包括接收多种能源的特点,美国对于智能电网的要求,目的就是能源独立国家安全,就是这么一个目的,但是我们国家是能源的战略的决策,一个是可持续的发展,还有促进社会经济的发展。这里也提到了,在特高压和设施的基础上,建设千瓦级的风电厂发展坚强的智能电网目标是保护环境和提高大型互联电力系统的能源利用效率,很重要的目标就是保护环境和能源的综合利用,在这里,苏总有一个报告,现在建大型的风电厂,都存在一定的波动性,会很不平衡,有时候来风会出力,没有风的时候,出力是大面积的问题,而不是简单的一个风机的问题,是上百台的风机的问题,功率的波动性是一个很大的问题,解决这个问题的办法,苏总建议发展分布式能源和发展三联供,他认为燃气机是基本的负荷,比较平稳,可以补充这个方面的不足,我参加研究院做的能源规划,他当时提出的风电厂,解决风电波动的办法是加煤电,我当时也跟他讨论了这个问题,我说为什么加上煤电,本来风电厂是可再生能源,现在再加上煤电,这个路子是不对的,是捆绑式的。但是他说他也提了很多意见,但是因为那次汇报比较短,所以没有展开,我说那是很重要的东西,所以风电厂的一些建设要解决风和光的发电,大规模的发电,可能还是要发的燃气的东西作为补充,这是一个很好的办法。

在智能电网当中分了几个环节,刚才周总也讲了一些,在发电当中,发展可再生能源和发展微网,微网当中发电和用电可能组合,或者独立应用,或者系统连接起来一块供电,电网的建设标准,是可自愈的,出现故障以后,会在配套的当中实现电网自动恢复,用电方面是双向互动,对于网和用户都有很重要的意义,设备方面,要大力发展储能超导能量转换设备还有发展相应的芯片和电力电子,在技术方面要有传感,因为信息系统要大力发展,所以有传感性采集通信信息计算机控制等等方面,最后用电方面达到低碳经济实现交易。

欧洲,非常关注集成可再生能源,也关注分布式能源,他对于电网有不同的要求,去解决分散和间歇性,哪怕是容量非常小,不论大小只要能向电网输送电能也会大力鼓励,我们想看看这个画,这是他原来的结构,发电量集中在这么几个方面,将来的趋势是什么,是非常低了,在酒吧里面喝酒,可能背后的酒吧的基因在冒泡的地方都会产生电能,还有汽车摩擦路来形成电,所以我们说将来电的形式会非常多,所以能源发电分布已经不是简单的几个点,而是非常的广阔,对于整个发电和用电都会发生变革性的变化。

智能电网的发展方向,这里有一个表,21世纪的电网所采用的技术和21世纪以后智能电网所采用的技术,简单地说,比如盲眼,以前系统当中出现什么故障看不到,很多叫做盲眼,现在可以自我调节自我监测,还有原来通讯是单向的现在是双向。智能电网的适应性,智能电网要适应什么样的环境才能形成真正的电网,智能电网的基本行为,列了几样,适应所有发电和储能选择,我必须适应他,比如我现在是小的瓦机的电,我也要适应他,当然也是比较漫长的过程,比如我们给分布式能源做了一个定义,是几十兆瓦到几百兆瓦叫做分布式能源,再高就不叫做分布式能源,但是他对于所有的发电都应该适应,还有储能也要适应,另外适应于各个用户的积极参与,用户侧也有自己的电源,用户要向系统买电,这个之间的关系也要适应,还有要实现新产品新服务和新市场,这个交易的模式将来会发生很大的变化,就像我们土地一样,现在新农村的管理模式,已经从刚刚开始的个体到人民公社,从人民公社又到个体承包,现在又到集约性的生产,这个过程并不是大到小,小到大的过程,而是整个交易方式和管理的模式发生变化,现在新农村的管理,土地拿来是生产分配,人民公社的时候也是土地拿来,那个时候大家吃光喝光,劳力很低,都到食堂吃,最后办不下去了,所以大和小之间的关系,关键是经济的管理模式是什么样子的,我想将来智能电网要使分布式能源更好的发展和智能电网实现,一定要接受新的模式。[page]下面对为数字化经济提供高质量电能,现在的电能质量基本上是煤炭太多的电力系统在管,因为这是用户侧不好管,另外你说电不好,否则大要都是指责电力系统给钱,这样电能质量没有管理,就没有优质的服务,所以将来的服务是高质量的电能,优化资产利用率提高运营效率,现在煤电发电只有30-40%,现在发电的效率是不高的,如何提高,很多方式都可以提高发电,煤的方式也可以提高,另外还有其他的方式可以提高,另外自愈功能,我们国家为什么不会发生很大的崩溃现象呢,因为我们留的余地很大,美国的余地很小,比如电本来可以送10兆瓦,我们考虑热负荷送的很低,当然一发生故障承受能力很强,美国是因为把经济性放的很高,最后一旦发生故障就会发生大的停电,所以国外发生大停电事故比我们国家多的多,我们国家还是安全系数放的非常高的,但是这个不是靠减少效率来提高,而是靠自愈的功能和自动化水平提高整个电网的效率。

最后对于攻击和自然灾害可以快速恢复运行。比如今年发生大的事故,有些公司能不能快速地恢复,这些是分布式能源可以适应小的快速的局部的恢复,智能电网将来的发展要适应这些变化,才能真正够的上智能电网。

智能电网的5个优点,供电可靠性和电能质量,安全性和网络安全,能效方面还有环保方面直接经济效益,这是几个优点,将来的智能电网当中应该达到的优点,现在我们正在朝着这个目标前进,分布式能源机组并网的意义,并网的效率是最高的,所以,我们的定义是具有小型化直接安置在用户近旁的特点,对建设场所要求不高,不占用输电走廊,施工周期短,能够迅速应付短期激增的电力需求,供电可靠性高等优点,已经受到各国的普遍重视。

各国都在开展部署能源,而且国外发展比我们国家更加迅速,我们国家观念上还没有打破,比如说对于冷热电的联产概念的问题,大家就认为他效益不高,认为别人有很多的例子可以证明这个效益不高,但是他没有综合算,我们要从综合能源的角度看,他的效率还是可以高的,另外还有,对于很多的不理解,对于系统的影响,影响的大和小,刚才周总讲的我非常同意,技术都是可以解决的,他确实对于系统是有影响的,对于潮流、短路、保护的稳定都有影响,但是是可以解决的,关键是不要远离他,这个方面国网已经开始研究了。

并网有一个定义,在用户连接点上,从公共点接入系统,方式有4个,今天早上,包老师讲了两个,两个是并网或者不并网,叫做一级二级,我觉得人家也是很专业的,我们应该跟他们学习,但是我这里分4种,一个是并网不售电,还有独立运行,还有孤网运行,孤岛运行,孤岛运行和孤岛效应有从的嫌疑,但是现在已经用的很烂了,很多评审的时候,都叫做孤岛运行,我后来只是指出来,但是现在好象已经变成了普遍的概念了。第三个方面就是微网运行,微网运行在小型的电源相互联结在一起,这里有协调和互相配合的问题,还有并网售电,这是将来发展的趋势,现在大型的燃气发电都是直接往系统里面送电,但是这里并网发电的期望能够像系统售电,是指小型可以发电,当他自己平衡不了的时候,有多余的电给系统,这样整体设计起来就比较容易了,当然也必须要有政策防止他片面的设立很大,为了满足热把电设计的很大,这只能从经济角度平衡他,所以国家发改委在前几年就跟我们说,能不能推出一个政策来,并网还能售电,我说这个跟电力法可能不太一致,所以这一块东西还有待于改进。

并网电压,大型的并到10千伏,甚至并到10万的。接入容量,DG机组并网后,不能超过上层负荷的25%,在国外大部分要求15%,我们做下来70-75%,系统是会崩溃的,应该说25-70%还是保守的,余地还是比较大的。分布式能源机组对于运行参数的要求,前面都是说他应该并到什么上面去,后面,我们对于本身机组的参数要求是很大的,今天来得的都是制造商运营商,这次我们在上海调研的时候,一个很关键的问题就是他要求初装费比较高,我听上海电力公司讲了一堆理由,对于用户来讲,他们也是觉得高,这个高,如果我们的运行参数和装置能满足电力系统改造费,初装费就可以减下来,要求制造商现在必须把装置向电网的基本要求相靠拢,这样你的装置将来才可以有一些发展的前景。

这里我指了几点,主要是运行参数的要求、电能质量的要求、当系统在并网以后,和并网发生故障以后,保护的供能和跳闸的供能,还有在条例当中确立的东西。这里提了5个运行电压的范围,供电质量,这个范围也有一定的要求,GD接入系统以后,末端也会抬高,对于系统的要求,还有对于系统当中电压偏移的要求,这里列了一些国外的,美国德州要求电压运行在95-到105%,我们国家的要求也是如此。还有电压波动和闪变的要求,一般波动2%,就是0.2赫兹,如果在超过了这个数对于系统来讲是一个影响,另外还有闪变,对于系统会产生电压闪变,我们曾经做过几个站的测试,有些地方电灯质量非常好,没有波动,有些地方确实有问题,还有就是运行频率,频率要求也比较高,美国加州还有澳大利亚的要求,加州是59.3%-69.5%,澳大利亚是19.8%-59.2%,这都是频率的要求,电压和谐波都要满足单次谐波不能大于基波的3%,还有功率因素,一般是0.9%-0.95%之间,台湾的要求很高,尽量维持在1.01%之间。

中国应该加速发展分布式发电。分布式发电具有清洁环保投资少,见效快等一系列优点,目前已经成为一些发达国家电力供应的新的增长点,我们国家也在发展,但是发展还不够完善,需要进一步的发展,尤其是对于冷热电联共的并网还没有有正式的规范,对于可再生能源现在是无条件必须接受也有一定的补偿,政府也有补偿,但是对于三联供的机组没有规范,变成一是一,这是不正常的,所以我们想这些应该制订相应的标准,中国供电部门或者电力部门应该在发展分布式能源当中起到指导作用,应该在项目的设立选型安装验收方面给予指导,这个指导不是压制,而是给他合理的指导,使我们可以更加健康的发展。另外在机组的设备及其保护装置的选用上,应该有一个专门的机构,我认为这个机构认为这个东西行,电力部门也不应该说什么,制造商也不应该说什么,否则现在各说各的理,最后造成达不成一致的协议。

最后分布式电源与配电网并网运行能够充分发挥DG机组的优势,当前许多国家和地区都提倡分布式电源并网运行,并且制订了相关的并网规则,我国起步比较晚,各地发展也不平衡,但是已经有成功的案例,希望可以大力发展,我国应该加快并网条例的制订,使得分布式电源有章可循,促进我国分布式能源快速稳定有序的发展,谢谢各位。
 




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责任编辑: 中国能源网

标签:分布式 条例 发展