11月26日-27日，由中國光伏協(xié)會和光伏們聯(lián)合主辦的第四屆分布式嘉年華在江蘇蘇州舉行，國家電網(wǎng)有限公司國家電力調(diào)度控制中心副總工裴哲義在會上作了題為《能源轉(zhuǎn)型給電力系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)》的主旨發(fā)言。
以下為發(fā)言實錄：
各位領(lǐng)導(dǎo)、專家大家上午好！
首先，感謝光伏嘉年華的邀請，跟大家有機會就能源轉(zhuǎn)型給電力系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)做一個交流，咱們也說一說分布式的影響，跟集中式的，不是單獨的，所以后來題目是整個能源轉(zhuǎn)型給系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)。
分幾個方面給大家做簡單交流：
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。綠色低碳是一場國際比賽，其中能源革命是關(guān)鍵，世界各國也都制定了相應(yīng)的能源轉(zhuǎn)型計劃，其實我們中國也制定了，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)型是保障我國能源安全的必然選擇。我們國家能源隨著能源細節(jié)的增加能源安全問題也突出。我們現(xiàn)在還主要以電力，三高是煤炭占比比較高。
3、應(yīng)對氣候變化，發(fā)展新能源是實現(xiàn)減排應(yīng)對氣候變化的重要途徑。在左下角的圖簡單跟大家說一下，這是歷年中國平均氣溫的圖，總體是上升的趨勢，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，這絕對不是一個好現(xiàn)象，氣候變暖是非常明顯的。右邊是我們國家的二氧化碳排放的變化量，這幾年大家看出來明顯在走平了。
4、生態(tài)發(fā)展的要求。發(fā)展新能源是落實新的發(fā)展理念，推動生態(tài)文明建設(shè)的必然要求，在十九大報告中也提出要加強生態(tài)文明的建設(shè)，我們大家都希望要多的青山綠水，要更多的藍天白云，發(fā)展新能源也是我們實現(xiàn)生態(tài)的文明要求。
第二，從四個方面簡單地跟大家分享了世界發(fā)展趨勢、能源安全、生態(tài)文明方面的轉(zhuǎn)型。新能源發(fā)展現(xiàn)在到了裝機世界第一，這包括分布式光伏所做的貢獻。到今年底，我們國家新能源裝機4.1個億，是并網(wǎng)最大的國家，占比是21%。其中一半以上新增容量是新能源，所以大家有一個概念是一半以上是新能源。
國家電網(wǎng)公布2010-2019年的圖，這里面風(fēng)電保持了平穩(wěn)增長，風(fēng)電裝機2.1個億，同比增長14%，占全國容量的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年開始走得比較快，但是最近幾年增長就放下來了，這也為后續(xù)的光伏增長追平，但是光伏仍然保持快速增長，截止到去年底也是兩個億，占比達到了10%，但是它是比風(fēng)電晚了3-5年的時間，但是光伏是保持持續(xù)增長的，這里面包括分布式光伏做的貢獻。這里面大概有1/3是屬于分布式光伏的。
新能源發(fā)展進入新階段，新能源光看分布式看不出來有多大，現(xiàn)在我們國家新能源裝機已經(jīng)整體成為第二大電源，不像過去在媒體上看到我們國家只占百分之幾，在地方已經(jīng)成為第一大電源，比如說甘肅、青海。二十個省區(qū)是第二大電源，有的電網(wǎng)新能源發(fā)電滲透率超過40%，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響日益突出。
為什么是新階段？過去如果說是氣風(fēng)、氣光大家比較關(guān)注的問題，今后是安全的問題，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，還有裝機滲透率。這個是最有意義的是發(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爾蘭電網(wǎng)，它是65%。它原來計劃今年到75%，但是看起來有多種條件限制，也沒有能夠達到。
在目前的技術(shù)條件下，新能源裝機是有天花板的，不是隨便裝多少都可以。剛才講我們國家新能源發(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)？這里面從幾個方面來分：
一是增加了電網(wǎng)調(diào)解難度。過去我們新能源高比例電耗，常規(guī)電源不僅要跟隨負荷電源，還要平衡新能源的充電波動。過去是叫源隨荷電動（負荷的電動電源跟著走就可以），現(xiàn)在大量新能源介入后，新能源是波動性電源，所以它還要平衡新能源的充電波動的。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的，用電高峰低谷明顯。這是西部電網(wǎng)1個月的復(fù)合圖，風(fēng)電包括光伏波動性比較強，大功率接入后極大增加難度，綠色線是風(fēng)電電網(wǎng)1個月的圖，從最小最大沒有任何規(guī)律。這個電網(wǎng)最大超過3千萬，最小兩百萬，從最小10%-100%的出點這種波動誰來填，熱電最大波動超過了1700萬，這1700萬要靠常規(guī)的火電、水電去調(diào)，調(diào)解難度會更大。
這是北方某省的曲線，這是最早2010年的時候美國加州出了一個典型的鴨子曲線，隨著光伏的不斷增加，上升出電也是明顯快的。所以現(xiàn)在等于說是大量的分布式光伏接入以后吃掉了我的負荷，導(dǎo)致我從主網(wǎng)看也是需要大量的火電進行調(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)動慣量來運行的電網(wǎng)，如果慣量降低的話就會導(dǎo)致抗干擾能力低。
這做了一個仿真，對于剛才的抗干擾能力做了方針，以6800萬的負荷水平量，如果損失350萬的功率，如果沒有風(fēng)電頻率下降是0.6，如果有1200萬的風(fēng)電頻率將跌落0.95，比沒有風(fēng)險跌落了0.3，從這上看達到了50%。
未來風(fēng)電和太陽能規(guī)模擴大系統(tǒng)抗能力將進一步地降低，或者性能調(diào)節(jié)能力進一步優(yōu)化。如果我們的慣量的在下降，有個干擾或者風(fēng)吹草動對于我們頻率的調(diào)解是一個很大的困難。
這是去年8月9日英國發(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%的負荷。這是國網(wǎng)100萬用戶的停電，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，下面是有一個情況，它的調(diào)節(jié)能力很強，它的天然氣達到了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5級電壓傳多了300公里外的火電群，引發(fā)了3臺66萬千瓦的保護動作，機組相繼跳閘全場停電，在300公里外的風(fēng)電廠經(jīng)過了5級電壓，使火電廠常規(guī)66萬機組全部跳閘。
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)由無源發(fā)展為有源，隨著分布式光伏儲能快速發(fā)展，配電網(wǎng)由無源網(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220V的電流站最大反向送電達到了82%。原來我的電網(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組不僅把全部負荷吃光，而且還要往上送達到了82%。電網(wǎng)運行的控制更加復(fù)雜，對電性能穩(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、儲能、分布式，改變了我們配電網(wǎng)的運行形態(tài)，就是無源變成有源，另外單向變成了雙向，這牽扯到電壓還有配電保護，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)，我跟大家簡單的說一下一些開展的工作。大家也能夠了解一下國家電網(wǎng)這個方面做了哪些工作：
因為，從去年開始我們國家的新能源利用率已經(jīng)是到了95%了，剛剛我說到了一個新階段，在世界上超過95%也是一個比較高的水了。
第一，加強電網(wǎng)建設(shè)，來投資了400多個億，電網(wǎng)它的是平臺嘛，還有一些優(yōu)化前期工作流程，保障及時供應(yīng)電網(wǎng)。
第二，加強調(diào)度的管理，提高新能源的利用水平，這主要是加強新的能源建設(shè)，剛剛說了調(diào)節(jié)能力、提升能力提出了很大的挑戰(zhàn)通過加強工業(yè)預(yù)測，因為我們每一個調(diào)度中心都建了功能預(yù)測系統(tǒng)，是一個電網(wǎng)的實時提升能力，每一個斷面要把它建立起來，包括了每一條線路，要充分利用線路和通道的能力。
其實，最早的時候在甘肅的時候就說，線路基本上是5分鐘的值達到了實時的調(diào)整，這就確保我的新能源能夠及時的送出。
第三，加強調(diào)度管理，提高新能源的利用水平，這里面想說一下調(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)，更多的火電負荷能夠壓下來，來進行消納風(fēng)電，效果應(yīng)該是非常好的。
這也其實包括了后來還有一些調(diào)頻的，也都啟動了。這就是剛才說的，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，主要是靠火電來進行調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該說火電對我們新能源消納應(yīng)該起到了非常好的作用。
所以，這一點應(yīng)該正確的來看待目前火電做的貢獻，還有一些就是包括市場交易機制，拓展新能源空間，包括了市場的頂層設(shè)計，從今年開始上貨，就在各省6家試點的國家電網(wǎng)全國是八家開展了，大家都知道咱們新能源屬于一種多種性能源，對于地區(qū)交易同比增長了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，加強技術(shù)上促進青海省實現(xiàn)了連續(xù)15天的新能源供電，在去年的6月9號到6月23號，青海省全部由新能源，用電量是達到了28個億，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，這個有什么意義呢？
過去很多人從網(wǎng)上查，某個國家，西班牙、丹麥，實現(xiàn)了7天的供電，都是清潔能源，其實他們一個國家也就是有的可能還沒有省大，他們實現(xiàn)的新能源供電依靠的歐洲大電網(wǎng)，所以反過來說，我們清潔能源（青海）依靠的是西北大電網(wǎng)，我們也能實現(xiàn)，不是說我們不能實現(xiàn)，但是依靠一個大電網(wǎng)。
青海是由西北電網(wǎng)做一個電廠的支撐，像歐洲的丹麥起碼他有歐洲電網(wǎng)給他做支撐，就是說一些調(diào)節(jié)好的水電，其它電源給他調(diào)，他也有一個電力市場，但是大家記住，某一個地方實現(xiàn)這個，有的時候意義不是很大，就是他背后有一個強大的電網(wǎng)給他作為支撐的。
相關(guān)建議：
第一，加強電網(wǎng)建設(shè)，擴大新能源范圍。包括現(xiàn)在最早的時候是要利用全國的，包括今年四川省水電的消納，去全國制定，我們在消納新能源，還有就是市場機制的建設(shè)，剛才說了目前我們今年是8個試點，明年可能會有更多的市場開展試點工作，其中我們就說了，如果是相關(guān)試點，沒有起到很好的消納新能源的作用，這個規(guī)格就是不完善的。
第二，頂層設(shè)計、市場機制的設(shè)計非常的關(guān)鍵。這里面包括一些分布電源的交易，包括之前國家提到了什么售電等等，就是這些機制的設(shè)計，我想都會對以后的發(fā)展起到一個推進作用，但是我就是說還是要把機制設(shè)計好，既要顧忌到新能的發(fā)展，又要符合整個電力市場發(fā)展整體，還要符合電力系統(tǒng)的運行規(guī)律。
第三，加大系統(tǒng)的靈活性。
1、加強測試性能這個不說了，這個肯定是國家電網(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，這個大概將近了6000萬的性能，但是這個可能到十四五能用上。
2、推進火電基礎(chǔ)的調(diào)控改造。十三五計劃完成是2.1個億，現(xiàn)在可能不太理想。
3、推進儲能的規(guī)?；瘧?yīng)用，還有就是開展優(yōu)化調(diào)度。
這些改造，將來都會對消納新能源，包括了我們風(fēng)力電源，因為在華東地區(qū)的調(diào)控，也是非常的短缺的一個資源，所以說這個都是需要建設(shè)。在十四五剛剛聽到有專家講還有大量的投入，也是要進行改造。
第四，落實相關(guān)完善的標(biāo)準(zhǔn)。這個里面大家可以看到，新版的電力系統(tǒng)表格，這個里面有一個要求，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，電源及動態(tài)調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)電壓頻率的波動，這個就是耐受能力。
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，分布式將來也是準(zhǔn)備修編。這個我想多說兩句，不光是我們國家，在世界上對分布式電源都提出了要求，因為時間關(guān)系不跟大家具體講了。
最后跟大家說的是協(xié)作共贏、促進能源的轉(zhuǎn)型，推動轉(zhuǎn)型需要政府、發(fā)展企業(yè)、用戶的共同努力，電網(wǎng)企業(yè)搭平臺，發(fā)電企業(yè)要把這個管理好，制造企業(yè)要提高光伏的性能。光伏逆變器的標(biāo)準(zhǔn)基本上是開始實施，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得到比較快的發(fā)展，也希望在這個過程中能夠加強技術(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)的安全運行做出的我們的貢獻。
今天跟大家分享的就是這么多，不對的地方請大家批評指正，謝謝大家！
