11月26日-27日，由中國(guó)光伏協(xié)會(huì)和光伏們聯(lián)合主辦的第四屆分布式嘉年華在江蘇蘇州舉行，國(guó)家電網(wǎng)有限公司國(guó)家電力調(diào)度控制中心副總工裴哲義在會(huì)上作了題為《能源轉(zhuǎn)型給電力系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)》的主旨發(fā)言。
以下為發(fā)言實(shí)錄：
各位領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家大家上午好！
首先，感謝光伏嘉年華的邀請(qǐng)，跟大家有機(jī)會(huì)就能源轉(zhuǎn)型給電力系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)做一個(gè)交流，咱們也說(shuō)一說(shuō)分布式的影響，跟集中式的，不是單獨(dú)的，所以后來(lái)題目是整個(gè)能源轉(zhuǎn)型給系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
分幾個(gè)方面給大家做簡(jiǎn)單交流：
第一是能源轉(zhuǎn)型的背景，為什么要能源轉(zhuǎn)型？
1、世界發(fā)展的趨勢(shì)。綠色低碳是一場(chǎng)國(guó)際比賽，其中能源革命是關(guān)鍵，世界各國(guó)也都制定了相應(yīng)的能源轉(zhuǎn)型計(jì)劃，其實(shí)我們中國(guó)也制定了，像比較著名的就是歐洲到今年是20%，后面也有一些30、50制定了系統(tǒng)的目標(biāo)。
2、能源安全的要求。發(fā)展新能源的能源轉(zhuǎn)型是保障我國(guó)能源安全的必然選擇。我們國(guó)家能源隨著能源細(xì)節(jié)的增加能源安全問(wèn)題也突出。我們現(xiàn)在還主要以電力，三高是煤炭占比比較高。
3、應(yīng)對(duì)氣候變化，發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)減排應(yīng)對(duì)氣候變化的重要途徑。在左下角的圖簡(jiǎn)單跟大家說(shuō)一下，這是歷年中國(guó)平均氣溫的圖，總體是上升的趨勢(shì)，特別是在1960年之后在上升。大家可以回想下，在北方地區(qū)一下雨或者下雪有更多冰礦，現(xiàn)在很少看到了。
回顧過(guò)去我們的氣候變化是非常明顯的，另外今年網(wǎng)上可以查到，今年北極的最高溫度到了38度，這絕對(duì)不是一個(gè)好現(xiàn)象，氣候變暖是非常明顯的。右邊是我們國(guó)家的二氧化碳排放的變化量，這幾年大家看出來(lái)明顯在走平了。
4、生態(tài)發(fā)展的要求。發(fā)展新能源是落實(shí)新的發(fā)展理念，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的必然要求，在十九大報(bào)告中也提出要加強(qiáng)生態(tài)文明的建設(shè)，我們大家都希望要多的青山綠水，要更多的藍(lán)天白云，發(fā)展新能源也是我們實(shí)現(xiàn)生態(tài)的文明要求。
第二，從四個(gè)方面簡(jiǎn)單地跟大家分享了世界發(fā)展趨勢(shì)、能源安全、生態(tài)文明方面的轉(zhuǎn)型。新能源發(fā)展現(xiàn)在到了裝機(jī)世界第一，這包括分布式光伏所做的貢獻(xiàn)。到今年底，我們國(guó)家新能源裝機(jī)4.1個(gè)億，是并網(wǎng)最大的國(guó)家，占比是21%。其中一半以上新增容量是新能源，所以大家有一個(gè)概念是一半以上是新能源。
國(guó)家電網(wǎng)公布2010-2019年的圖，這里面風(fēng)電保持了平穩(wěn)增長(zhǎng)，風(fēng)電裝機(jī)2.1個(gè)億，同比增長(zhǎng)14%，占全國(guó)容量的10%?，F(xiàn)在風(fēng)電和光伏是平分秋色，大家各占10%，風(fēng)電從2010年開(kāi)始走得比較快，但是最近幾年增長(zhǎng)就放下來(lái)了，這也為后續(xù)的光伏增長(zhǎng)追平，但是光伏仍然保持快速增長(zhǎng)，截止到去年底也是兩個(gè)億，占比達(dá)到了10%，但是它是比風(fēng)電晚了3-5年的時(shí)間，但是光伏是保持持續(xù)增長(zhǎng)的，這里面包括分布式光伏做的貢獻(xiàn)。這里面大概有1/3是屬于分布式光伏的。
新能源發(fā)展進(jìn)入新階段，新能源光看分布式看不出來(lái)有多大，現(xiàn)在我們國(guó)家新能源裝機(jī)已經(jīng)整體成為第二大電源，不像過(guò)去在媒體上看到我們國(guó)家只占百分之幾，在地方已經(jīng)成為第一大電源，比如說(shuō)甘肅、青海。二十個(gè)省區(qū)是第二大電源，有的電網(wǎng)新能源發(fā)電滲透率超過(guò)40%，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響日益突出。
為什么是新階段？過(guò)去如果說(shuō)是氣風(fēng)、氣光大家比較關(guān)注的問(wèn)題，今后是安全的問(wèn)題，大家應(yīng)該能看到更多的滲透率，有的是電量滲透率，有的是發(fā)電滲透率，還有裝機(jī)滲透率。這個(gè)是最有意義的是發(fā)電滲透率，它屬于現(xiàn)在新能源的出電占所有發(fā)電的比例。目前世界上最高的愛(ài)爾蘭電網(wǎng)，它是65%。它原來(lái)計(jì)劃今年到75%，但是看起來(lái)有多種條件限制，也沒(méi)有能夠達(dá)到。
在目前的技術(shù)條件下，新能源裝機(jī)是有天花板的，不是隨便裝多少都可以。剛才講我們國(guó)家新能源發(fā)展成就已經(jīng)是世界第一，現(xiàn)在已經(jīng)到了新階段，那么有哪些挑戰(zhàn)？這里面從幾個(gè)方面來(lái)分：
一是增加了電網(wǎng)調(diào)解難度。過(guò)去我們新能源高比例電耗，常規(guī)電源不僅要跟隨負(fù)荷電源，還要平衡新能源的充電波動(dòng)。過(guò)去是叫源隨荷電動(dòng)（負(fù)荷的電動(dòng)電源跟著走就可以），現(xiàn)在大量新能源介入后，新能源是波動(dòng)性電源，所以它還要平衡新能源的充電波動(dòng)的。如何能夠穩(wěn)定這方面。
在電網(wǎng)的復(fù)合變化固定性是比較強(qiáng)的，用電高峰低谷明顯。這是西部電網(wǎng)1個(gè)月的復(fù)合圖，風(fēng)電包括光伏波動(dòng)性比較強(qiáng)，大功率接入后極大增加難度，綠色線是風(fēng)電電網(wǎng)1個(gè)月的圖，從最小最大沒(méi)有任何規(guī)律。這個(gè)電網(wǎng)最大超過(guò)3千萬(wàn)，最小兩百萬(wàn)，從最小10%-100%的出點(diǎn)這種波動(dòng)誰(shuí)來(lái)填，熱電最大波動(dòng)超過(guò)了1700萬(wàn)，這1700萬(wàn)要靠常規(guī)的火電、水電去調(diào)，調(diào)解難度會(huì)更大。
這是北方某省的曲線，這是最早2010年的時(shí)候美國(guó)加州出了一個(gè)典型的鴨子曲線，隨著光伏的不斷增加，上升出電也是明顯快的。所以現(xiàn)在等于說(shuō)是大量的分布式光伏接入以后吃掉了我的負(fù)荷，導(dǎo)致我從主網(wǎng)看也是需要大量的火電進(jìn)行調(diào)解。
二是新能源技術(shù)大量并網(wǎng)后降低了性能轉(zhuǎn)能換量。其中包括分布式電源，隨著常規(guī)性的大量被新能源技術(shù)替代，風(fēng)電有熱慣量和冷慣量，光伏基本上沒(méi)有慣量，包括分布式光伏導(dǎo)致電力系統(tǒng)等值慣量大幅度降低，這是傳統(tǒng)電網(wǎng)。新電網(wǎng)是系統(tǒng)抗干擾的水平提升，我們的電力系統(tǒng)現(xiàn)在還是基于同步依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)運(yùn)行的電網(wǎng)，如果慣量降低的話就會(huì)導(dǎo)致抗干擾能力低。
這做了一個(gè)仿真，對(duì)于剛才的抗干擾能力做了方針，以6800萬(wàn)的負(fù)荷水平量，如果損失350萬(wàn)的功率，如果沒(méi)有風(fēng)電頻率下降是0.6，如果有1200萬(wàn)的風(fēng)電頻率將跌落0.95，比沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)跌落了0.3，從這上看達(dá)到了50%。
未來(lái)風(fēng)電和太陽(yáng)能規(guī)模擴(kuò)大系統(tǒng)抗能力將進(jìn)一步地降低，或者性能調(diào)節(jié)能力進(jìn)一步優(yōu)化。如果我們的慣量的在下降，有個(gè)干擾或者風(fēng)吹草動(dòng)對(duì)于我們頻率的調(diào)解是一個(gè)很大的困難。
這是去年8月9日英國(guó)發(fā)生了大面積停電，系統(tǒng)頻率快速跌落到0.9，那么它切除了5%的負(fù)荷。這是國(guó)網(wǎng)100萬(wàn)用戶(hù)的停電，涉及到倫敦在內(nèi)的大面積停電，其中新能源占比和性能轉(zhuǎn)量是此次事故的主要原因之一，下面是有一個(gè)情況，它的調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)，它的天然氣達(dá)到了40%，咱們的水電非常少只有百分之幾，核電是20%，煤電只有5%。但是在本次事故前，傳統(tǒng)電力占53%，其余47%是風(fēng)電。
剛才大家記住了我講的40%，我們的電網(wǎng)達(dá)到了40%，它47%比我們多了7%。這次事故是導(dǎo)致頻率越線、慣量不足也是其中的主要原因之一。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定形態(tài)是更加符合，這是2015年7月份新疆哈密地區(qū)風(fēng)電技術(shù)產(chǎn)生震蕩，經(jīng)過(guò)5級(jí)電壓傳多了300公里外的火電群，引發(fā)了3臺(tái)66萬(wàn)千瓦的保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組相繼跳閘全場(chǎng)停電，在300公里外的風(fēng)電廠經(jīng)過(guò)了5級(jí)電壓，使火電廠常規(guī)66萬(wàn)機(jī)組全部跳閘。
另外是跟大家最直接的，是改變配電網(wǎng)的形態(tài)，大量的分布式電源使得配電網(wǎng)由無(wú)源發(fā)展為有源，隨著分布式光伏儲(chǔ)能快速發(fā)展，配電網(wǎng)由無(wú)源網(wǎng)逐步發(fā)展為有源，電網(wǎng)的向往程度變輕，甚至出現(xiàn)倒送。江蘇一個(gè)220V的電流站最大反向送電達(dá)到了82%。原來(lái)我的電網(wǎng)都是輻射性電網(wǎng)，潮流基本是往下送的，現(xiàn)在分布式的光伏和其他的機(jī)組不僅把全部負(fù)荷吃光，而且還要往上送達(dá)到了82%。電網(wǎng)運(yùn)行的控制更加復(fù)雜，對(duì)電性能穩(wěn)定的影響也逐步加深。
剛才我講目前電網(wǎng)的面臨著三大挑戰(zhàn)，新能源慣量降低、儲(chǔ)能、分布式，改變了我們配電網(wǎng)的運(yùn)行形態(tài)，就是無(wú)源變成有源，另外單向變成了雙向，這牽扯到電壓還有配電保護(hù)，在一些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了反向，。
剛剛講了面臨的挑戰(zhàn)，我跟大家簡(jiǎn)單的說(shuō)一下一些開(kāi)展的工作。大家也能夠了解一下國(guó)家電網(wǎng)這個(gè)方面做了哪些工作：
因?yàn)?，從去年開(kāi)始我們國(guó)家的新能源利用率已經(jīng)是到了95%了，剛剛我說(shuō)到了一個(gè)新階段，在世界上超過(guò)95%也是一個(gè)比較高的水了。
第一，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，來(lái)投資了400多個(gè)億，電網(wǎng)它的是平臺(tái)嘛，還有一些優(yōu)化前期工作流程，保障及時(shí)供應(yīng)電網(wǎng)。
第二，加強(qiáng)調(diào)度的管理，提高新能源的利用水平，這主要是加強(qiáng)新的能源建設(shè)，剛剛說(shuō)了調(diào)節(jié)能力、提升能力提出了很大的挑戰(zhàn)通過(guò)加強(qiáng)工業(yè)預(yù)測(cè)，因?yàn)槲覀兠恳粋€(gè)調(diào)度中心都建了功能預(yù)測(cè)系統(tǒng)，是一個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)提升能力，每一個(gè)斷面要把它建立起來(lái)，包括了每一條線路，要充分利用線路和通道的能力。
其實(shí)，最早的時(shí)候在甘肅的時(shí)候就說(shuō)，線路基本上是5分鐘的值達(dá)到了實(shí)時(shí)的調(diào)整，這就確保我的新能源能夠及時(shí)的送出。
第三，加強(qiáng)調(diào)度管理，提高新能源的利用水平，這里面想說(shuō)一下調(diào)控的幅度，大家可能熟悉最早的就是在東北電網(wǎng)，利用調(diào)控的服務(wù)，更多的火電負(fù)荷能夠壓下來(lái)，來(lái)進(jìn)行消納風(fēng)電，效果應(yīng)該是非常好的。
這也其實(shí)包括了后來(lái)還有一些調(diào)頻的，也都啟動(dòng)了。這就是剛才說(shuō)的，目前在系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的就是火電和水電，我們的氣電非常少，主要是靠火電來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該說(shuō)火電對(duì)我們新能源消納應(yīng)該起到了非常好的作用。
所以，這一點(diǎn)應(yīng)該正確的來(lái)看待目前火電做的貢獻(xiàn)，還有一些就是包括市場(chǎng)交易機(jī)制，拓展新能源空間，包括了市場(chǎng)的頂層設(shè)計(jì)，從今年開(kāi)始上貨，就在各省6家試點(diǎn)的國(guó)家電網(wǎng)全國(guó)是八家開(kāi)展了，大家都知道咱們新能源屬于一種多種性能源，對(duì)于地區(qū)交易同比增長(zhǎng)了31.5%，也是新能源提升最多的地方。
另外，就是想跟大家講青海省，加強(qiáng)技術(shù)上促進(jìn)青海省實(shí)現(xiàn)了連續(xù)15天的新能源供電，在去年的6月9號(hào)到6月23號(hào)，青海省全部由新能源，用電量是達(dá)到了28個(gè)億，其中水電是18。新能源9.8占34%，大部分綠色的都是水電，這是它的組合，前面有光伏還有一些風(fēng)電，這個(gè)有什么意義呢？
過(guò)去很多人從網(wǎng)上查，某個(gè)國(guó)家，西班牙、丹麥，實(shí)現(xiàn)了7天的供電，都是清潔能源，其實(shí)他們一個(gè)國(guó)家也就是有的可能還沒(méi)有省大，他們實(shí)現(xiàn)的新能源供電依靠的歐洲大電網(wǎng)，所以反過(guò)來(lái)說(shuō)，我們清潔能源（青海）依靠的是西北大電網(wǎng)，我們也能實(shí)現(xiàn)，不是說(shuō)我們不能實(shí)現(xiàn)，但是依靠一個(gè)大電網(wǎng)。
青海是由西北電網(wǎng)做一個(gè)電廠的支撐，像歐洲的丹麥起碼他有歐洲電網(wǎng)給他做支撐，就是說(shuō)一些調(diào)節(jié)好的水電，其它電源給他調(diào)，他也有一個(gè)電力市場(chǎng)，但是大家記住，某一個(gè)地方實(shí)現(xiàn)這個(gè)，有的時(shí)候意義不是很大，就是他背后有一個(gè)強(qiáng)大的電網(wǎng)給他作為支撐的。
相關(guān)建議：
第一，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，擴(kuò)大新能源范圍。包括現(xiàn)在最早的時(shí)候是要利用全國(guó)的，包括今年四川省水電的消納，去全國(guó)制定，我們?cè)谙{新能源，還有就是市場(chǎng)機(jī)制的建設(shè)，剛才說(shuō)了目前我們今年是8個(gè)試點(diǎn)，明年可能會(huì)有更多的市場(chǎng)開(kāi)展試點(diǎn)工作，其中我們就說(shuō)了，如果是相關(guān)試點(diǎn)，沒(méi)有起到很好的消納新能源的作用，這個(gè)規(guī)格就是不完善的。
第二，頂層設(shè)計(jì)、市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)非常的關(guān)鍵。這里面包括一些分布電源的交易，包括之前國(guó)家提到了什么售電等等，就是這些機(jī)制的設(shè)計(jì)，我想都會(huì)對(duì)以后的發(fā)展起到一個(gè)推進(jìn)作用，但是我就是說(shuō)還是要把機(jī)制設(shè)計(jì)好，既要顧忌到新能的發(fā)展，又要符合整個(gè)電力市場(chǎng)發(fā)展整體，還要符合電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。
第三，加大系統(tǒng)的靈活性。
1、加強(qiáng)測(cè)試性能這個(gè)不說(shuō)了，這個(gè)肯定是國(guó)家電網(wǎng)在這幾年投資比較大的，現(xiàn)在占比是提供了2.4，在建的大概有3700萬(wàn)，這個(gè)大概將近了6000萬(wàn)的性能，但是這個(gè)可能到十四五能用上。
2、推進(jìn)火電基礎(chǔ)的調(diào)控改造。十三五計(jì)劃完成是2.1個(gè)億，現(xiàn)在可能不太理想。
3、推進(jìn)儲(chǔ)能的規(guī)?；瘧?yīng)用，還有就是開(kāi)展優(yōu)化調(diào)度。
這些改造，將來(lái)都會(huì)對(duì)消納新能源，包括了我們風(fēng)力電源，因?yàn)樵谌A東地區(qū)的調(diào)控，也是非常的短缺的一個(gè)資源，所以說(shuō)這個(gè)都是需要建設(shè)。在十四五剛剛聽(tīng)到有專(zhuān)家講還有大量的投入，也是要進(jìn)行改造。
第四，落實(shí)相關(guān)完善的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)里面大家可以看到，新版的電力系統(tǒng)表格，這個(gè)里面有一個(gè)要求，就是電源包括風(fēng)電、光伏等等，應(yīng)具備易調(diào)頻、快速調(diào)壓能力，電源及動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)電壓頻率的波動(dòng)，這個(gè)就是耐受能力。
以分布式電源的，這里面特別提到，分布式電源的電壓和平均耐受能力，原則上也同步發(fā)展基礎(chǔ)電壓和提高耐受能力，這一點(diǎn)提醒大家，包括了一些廠家要建分布式的，要注意這一塊，分布式電壓原則上要是一致的。
另外，還有在一些熱電網(wǎng)地區(qū)，新能源電還要提供容量的支撐，這是總體的要求，現(xiàn)在我們正在完善一些標(biāo)準(zhǔn)，就是要根據(jù)修訂要完善一些，這是我們過(guò)去已經(jīng)編好的，現(xiàn)在風(fēng)電電壓系統(tǒng)基本上修編完了，現(xiàn)在基本上按照劃分的原則。
光伏也準(zhǔn)備修編，分布式將來(lái)也是準(zhǔn)備修編。這個(gè)我想多說(shuō)兩句，不光是我們國(guó)家，在世界上對(duì)分布式電源都提出了要求，因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系不跟大家具體講了。
最后跟大家說(shuō)的是協(xié)作共贏、促進(jìn)能源的轉(zhuǎn)型，推動(dòng)轉(zhuǎn)型需要政府、發(fā)展企業(yè)、用戶(hù)的共同努力，電網(wǎng)企業(yè)搭平臺(tái)，發(fā)電企業(yè)要把這個(gè)管理好，制造企業(yè)要提高光伏的性能。光伏逆變器的標(biāo)準(zhǔn)基本上是開(kāi)始實(shí)施，這也是最近幾年光伏發(fā)展比較快的主要原因之一，我們有比較高的技術(shù)要求，能夠順應(yīng)市場(chǎng)化的要求，光伏包括分布式光伏這幾年發(fā)展的是比較快的，政府政策的支撐、用戶(hù)的共同努力，我相信能夠在“十四五”期間分布式的電源光伏一定會(huì)得到比較快的發(fā)展，也希望在這個(gè)過(guò)程中能夠加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，按照標(biāo)準(zhǔn)的要求順利地接入電網(wǎng)，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出的我們的貢獻(xiàn)。
今天跟大家分享的就是這么多，不對(duì)的地方請(qǐng)大家批評(píng)指正，謝謝大家！
