中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:第十二屆中國國際儲(chǔ)能大會(huì)演講速記如下:
何光宇:尊敬的各位專家、朋友,大家上午好!很榮幸有機(jī)會(huì)和大家分享我們?cè)谔摂M電廠方面的一些研究和心得。我大概分四部分和大家分享,從背景、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用實(shí)踐和總結(jié)四方面。
這個(gè)背景大家可能都非常熟悉了,前面各位都提到,我們到2030和2060實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,碳中和,這應(yīng)該是一個(gè)堅(jiān)定的不可逆的趨勢(shì)。那么,我們認(rèn)為這么一個(gè)過程,實(shí)際上是從高碳到低碳,最終到零碳這么一個(gè)過程,其實(shí)高碳這邊,我們以往主要是靠燃煤機(jī)組,我們認(rèn)為燃煤機(jī)組實(shí)際上能夠產(chǎn)生兩部分的價(jià)值,一部分是電量,一部分是調(diào)節(jié)電量,新能源能夠提供電量,但是調(diào)節(jié)電量是由誰來提供呢?我們認(rèn)為是虛擬電廠,我們希望是用以儲(chǔ)能為主,包括儲(chǔ)能,分布式能源,構(gòu)成一個(gè)調(diào)節(jié)的主力。
靈活性潛力,我們認(rèn)為它是廣泛存在的,電儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能等都可以看成一個(gè)大的靈活性潛力,所以廣義上講,儲(chǔ)能固然是非常重要,但是我們說其實(shí)各種靈活性潛力都可以看作是儲(chǔ)能,就是說我們有各種廣義的儲(chǔ)能。我們說煤,這其實(shí)也可以看作儲(chǔ)能,我們把煤放到倉庫里,把原料存儲(chǔ)起來;水庫也是儲(chǔ)能的一個(gè)形式;你現(xiàn)在說的各種熱泵、空調(diào)等都可以算儲(chǔ)能的方式。
重要的就是說怎么樣把這些散的東西聚合起來,一直以來,有一個(gè)不一定很成熟的觀點(diǎn),如果儲(chǔ)能我們做的能量密度太高,太集中,實(shí)際上風(fēng)險(xiǎn)越大。反過來講,如果有一些技術(shù),你能夠把它分散起來,然后再把它聚合起來進(jìn)行控制運(yùn)行,這種可能是更加的適合的方法。
(圖示)今天主要和大家匯報(bào)的是這張PPT中的內(nèi)容,就像前面所講,我們說主要的靈活性應(yīng)該由虛擬電廠來提供,那么虛擬電廠這塊應(yīng)該從挖掘、連接、聚合到可持續(xù)。“挖掘”是保證有靈活性可以用,“連接”是保證靈活性隨時(shí)可用,而“聚合”是靈活性作為一個(gè)整體可以來用,最后我們說可持續(xù)是靈活性永遠(yuǎn)可用。下面,我從以上四個(gè)方面向各位匯報(bào)一下。
在個(gè)體靈活性挖掘方面,我們提了一些新的概念,互動(dòng)智能體,它分為主動(dòng)感知、主動(dòng)演化和主動(dòng)交互三個(gè)概念。某種意義上就和元宇宙里的很多概念很像,就是一個(gè)智能體自己能夠有感知能力,自己的決策能力能夠不斷演化,它也能夠自己不斷進(jìn)行交互。這里面的感知,我待會(huì)兒會(huì)詳細(xì)介紹,這里簡單說一下演化和交互。交互主要是回答這么一個(gè)問題,我如果感知到信息以后該和誰說,該講給誰聽,如果你說要講給特定的人聽,那就會(huì)產(chǎn)生耦合,不利于連接和聚合,因此我們認(rèn)為它應(yīng)該有一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),基于數(shù)據(jù)域來做這件事情。主動(dòng)演化是基于行為樹理論和自學(xué)習(xí)理論,能源設(shè)備不斷推演和進(jìn)化的過程。
我們提了一套叫“MissU”的技術(shù),在實(shí)時(shí)、不間斷、精準(zhǔn)測(cè)量基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)電器身份識(shí)別、狀態(tài)識(shí)別、事件識(shí)別,最終實(shí)現(xiàn)用戶行為識(shí)別。做這部分工作的初衷是實(shí)現(xiàn)“從人告訴物”到“物告訴人”,我們稱之為“智能2.0”。我們經(jīng)常做一個(gè)比喻,我現(xiàn)在在這里給各位做報(bào)告,那么我講的話是語音,計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別,那么我們的理念是你所有的電器,小到一臺(tái)空調(diào),大到一臺(tái)比如說很大的電機(jī)或者說電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站,所有的電器都在講話,關(guān)鍵是你能否聽懂。既然我們說語音,通過語音識(shí)別等自然語言處理技術(shù)會(huì)知道說什么,事實(shí)上電器說話是通過很多電流曲線、電壓曲線、功率曲線等等,同樣我們需要一套類似于語音識(shí)別一樣的技術(shù),姑且稱之為“電器語言處理”來識(shí)別它在講什么。這里面的第一個(gè)前提就是要做到不間斷的測(cè)量,就是說話不能夠一分鐘才聽一個(gè)字,你必須隨時(shí)不斷地聽,這就對(duì)整個(gè)的測(cè)量和通信技術(shù)提出極大的挑戰(zhàn),要求下面的每一個(gè)設(shè)備都做到百毫秒級(jí)的通信延遲。
我們說整個(gè)測(cè)量是基礎(chǔ),第二個(gè)是做到識(shí)別,識(shí)別它的目的是為了自動(dòng)化,就像我們過安檢之后,如果有了人臉識(shí)別技術(shù),很多需要人的環(huán)節(jié)就不再需要了,可以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。S是狀態(tài),它的目的是為了預(yù)測(cè),再下面一個(gè)S就相當(dāng)于是你去做異常事件的識(shí)別,目的是為了互動(dòng),最后我們做到用戶用電行為或用電場(chǎng)景的識(shí)別,就是通過各種電器自動(dòng)感知用戶想干什么。
這里舉了幾個(gè)例子,我們說從靈活性挖掘方面,從日常常見的電器講了三個(gè)例子,如果電器能說話,我們就可以做到一個(gè)主動(dòng)的運(yùn)維,也做到智慧的節(jié)電,我們把這個(gè)作為我們下面做虛擬電廠的基礎(chǔ)。
這里稍微強(qiáng)調(diào)一下,實(shí)際上剛才這套技術(shù)里最簡單,但一定不該被忽視的點(diǎn),就是高速的采集和通訊。我們現(xiàn)在能夠做到相比傳統(tǒng)的采集,在采集的量級(jí)比它提升10倍的前提下,通訊量還要下降95%。當(dāng)然,它還有其他的一些優(yōu)勢(shì)。
剛才是第一點(diǎn),就是說我們需要有一個(gè)基于“MissU”,基于主動(dòng)感知、主動(dòng)演化、主動(dòng)交互的技術(shù),第二點(diǎn)講的是實(shí)際上和我們這種集中式儲(chǔ)能不一樣的方面,就是我們這種資源特別多,在一個(gè)園區(qū)里比如說在海南現(xiàn)在正在做這個(gè)項(xiàng)目,內(nèi)部有將近3萬個(gè)資源正在聚合。其實(shí)在沒做別的事之前,它最重要的一點(diǎn)就是始終在線,就像微信代替郵件,是因?yàn)槲⑿趴梢杂肋h(yuǎn)在線。我們也是一樣的,系統(tǒng)應(yīng)該始終在線,在線容錯(cuò)、在線可維護(hù)、在線可擴(kuò)展。因?yàn)槟愕膶?duì)象大了以后,什么事情都會(huì)有可能發(fā)生。
這里面有兩個(gè)基本的理念,我向大家簡單匯報(bào)一下:一是異常即正常。我們以前構(gòu)建任何系統(tǒng),總是期待任何一個(gè)組成部分都能夠正常工作,然后整個(gè)系統(tǒng)都正常工作。但是在現(xiàn)實(shí)世界里你不會(huì)接觸到不出故障的東西,所有東西都會(huì)出故障,所以只有任意的系統(tǒng)出故障的時(shí)候,整個(gè)系統(tǒng)也能正常工作,這才是可以真正工作的系統(tǒng)。所以我們想表述的概念是正常不是常態(tài),異常才是常態(tài),也就是說我們?cè)跇?gòu)建這么一個(gè)大系統(tǒng)的過程中,永遠(yuǎn)要隨時(shí)準(zhǔn)備失敗,但是要保證任何的失敗都不會(huì)帶來災(zāi)難性的后果。這在電網(wǎng)里是體現(xiàn)的特別多,你說我們的電網(wǎng)特別的穩(wěn)定,任何一個(gè)電站崩了都不要緊,這就是一種體現(xiàn)。二是系統(tǒng)由子系統(tǒng)生長而來。這對(duì)用戶側(cè)的虛擬電廠特別的關(guān)鍵,我們說設(shè)計(jì)固然重要,但是任何的設(shè)計(jì)是不是只用到現(xiàn)在的技術(shù)?是不是只反映你現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)?是不是只體現(xiàn)你當(dāng)前的需求?如果你這么做,系統(tǒng)建成之日就是過期之時(shí),你的系統(tǒng)一定得滿足未來的技術(shù)、未來的認(rèn)識(shí)、未來的增長,必須像每個(gè)個(gè)體一樣,包括我們?cè)谧拿總€(gè)人,永遠(yuǎn)是可以持續(xù)地長大。
我們?cè)陟`活性挖掘和連接之后,第三個(gè)就是怎么樣聚合地優(yōu)化運(yùn)行。我們主要做的是自趨優(yōu)的能量管理系統(tǒng),什么叫自趨優(yōu)?這是我們當(dāng)時(shí)在研究智能電網(wǎng)的時(shí)候,寫過智能電網(wǎng)領(lǐng)域的首批專著,在專著中我們給智能電網(wǎng)下過一個(gè)定義,即具有自趨優(yōu)能力的電網(wǎng)就是叫智能電網(wǎng)。我們這里把“自趨優(yōu)”三個(gè)字應(yīng)用于“虛擬電廠”。它主要解決三個(gè)問題:一是何為優(yōu)。我們做什么事情總是想把它做好,怎么做好這就是優(yōu),需要一個(gè)指標(biāo)體系來量化。二是什么叫趨優(yōu)。趨優(yōu)是代表一個(gè)能力,你從當(dāng)前態(tài)怎么過渡到未來態(tài),這是一種趨優(yōu)。三是自趨優(yōu)。這代表一種機(jī)制,你必須能夠有一種機(jī)制,使得這個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)、自發(fā)趨向優(yōu)化。
所以說,我們提了一套叫自趨優(yōu)的園區(qū)的能量管理系統(tǒng),它包括了供端的優(yōu)化、需求端的協(xié)同、整體的趨優(yōu),這里應(yīng)該有很多的新概念,比如叫樓宇準(zhǔn)線、綠電指數(shù)、挖掘、聚合、協(xié)同等。這里面有很多理念都是全新的,比如說,很多人提到我們做儲(chǔ)能可能比較頭痛的問題就是缺乏商業(yè)模式,像我們各省做需求響應(yīng),可能也只是做幾次或者十幾次。我們認(rèn)為一個(gè)根本的原因是基于基線的這么一套機(jī)制,是自己和自己比,只算苦勞不算功勞,它對(duì)挖掘全系統(tǒng)靈活性其實(shí)是不利的;而我們提的準(zhǔn)線是基于功勞的一種方式,我們主張的需求響應(yīng)是規(guī)模化的、常態(tài)化的、輕量化、趣味化的一個(gè)方式,如果各位有興趣可以去搜索一下我們?cè)谶@塊的論文。前面的準(zhǔn)線,我們本來是用到整個(gè)電力大系統(tǒng)里的,這里把它推廣到一個(gè)園區(qū)里,我們叫基于樓宇準(zhǔn)線、綠電指數(shù)、低碳分、電量幣等等。
我們說已有的做法,因?yàn)樗旧硎且粋€(gè)時(shí)間耦合、空間耦合、變化迅速的問題,是一個(gè)需要瞻前顧后、左顧右盼才能解決的問題。這個(gè)問題我們認(rèn)為通過求解優(yōu)化模型來實(shí)現(xiàn)園區(qū)能量管理,在實(shí)際中是不可行的?,F(xiàn)在很多說我們做了源網(wǎng)荷儲(chǔ),它往往是抓了幾個(gè)最主要的東西,我們不是說這不對(duì),只是說這樣做有很多潛力沒有抓住,可能只抓了一些大的分布式能源資源,負(fù)荷側(cè)的比如說幾千臺(tái)空調(diào)很難顧及進(jìn)來。
從本質(zhì)上來說,海量廣域分布式能源資源運(yùn)行信息含糊不清、運(yùn)行模式千變?nèi)f化、運(yùn)行環(huán)境時(shí)空耦合、運(yùn)行目標(biāo)千差萬別,那么如何實(shí)現(xiàn)海量個(gè)體聚合運(yùn)行,服務(wù)于同一目標(biāo)呢?我們是將不滿意狀態(tài)定義為事件,事件觸發(fā)控制,控制反過來消除事件,消除了一切事件的狀態(tài)必然運(yùn)行于令人滿意的狀態(tài),將復(fù)雜的多目標(biāo)優(yōu)化問題變成單一“消除事件”操作。
最后一個(gè)技術(shù),叫常態(tài)化可持續(xù)運(yùn)營。我們認(rèn)為在靈活性挖掘是保證有的靈活性可用,我們說連接是保證總是在線、總是可用,前面的聚合是表明它可以做一個(gè)整體可用,真正最終起決定性作用的還是說你是不是常態(tài)化、可持續(xù)運(yùn)營,因?yàn)楫吘姑總€(gè)系統(tǒng)投入都很大,如果你沒有一套常態(tài)化的機(jī)制,可能比較難做到可持續(xù)的運(yùn)營。剛才已經(jīng)和各位簡單匯報(bào)了,我們現(xiàn)在基于所謂的負(fù)荷準(zhǔn)線的概念,負(fù)荷準(zhǔn)線基本想法大概是這樣的,我們認(rèn)為在以往的電網(wǎng)時(shí)代,這邊是發(fā)電,那邊是負(fù)荷。我們經(jīng)常把它比喻成兩個(gè)人跳舞,負(fù)荷是剛性的,是一個(gè)姑娘,很矜持,站著不動(dòng),另外一方是發(fā)電的,是一個(gè)大漢,步履蹣跚,這個(gè)舞很難跳,很難平衡。但是隨著時(shí)代的發(fā)展,有了越來越多的新能源,新能源也是調(diào)不動(dòng)的,所以它經(jīng)常在扯褲腳,舞就很難跳。那么到未來,主體是變成新能源,電力系統(tǒng)平衡應(yīng)該怎么做呢?現(xiàn)在是發(fā)電滿足用電,未來可能要由用電來滿足發(fā)電。也就是說,以往如果都是光伏,如果認(rèn)為光伏的邊際成本都是零,那么可能發(fā)電不要錢,但是它沒有調(diào)節(jié)能力,調(diào)節(jié)能力需要靠用戶來。之前我們說現(xiàn)在發(fā)電滿足用電,未來用電滿足發(fā)電,但我們后來說這樣說太麻煩了,不要這樣說,只需要說用可調(diào)滿足不可調(diào)。反正以前是發(fā)電可調(diào),未來是用戶側(cè)可調(diào),現(xiàn)在是發(fā)電里有一部分可調(diào),用戶側(cè)像儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車是可調(diào),總會(huì)是用可調(diào)滿足不可調(diào)。
那么,我們這個(gè)準(zhǔn)線的概念是從這兒來的,我們把不可調(diào)的部分稱之為準(zhǔn)線,如果你這邊可調(diào)的部分和它基本一致,那就是做了最好的調(diào)節(jié)。我們也發(fā)表了系列論文,也做了很多實(shí)際的研究,如果各位感興趣,期待和大家一起做這方面的研究。因?yàn)檫@個(gè)事情我們認(rèn)為一定是為了整個(gè)社會(huì)、整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù),它期待通過這種機(jī)制的服務(wù),真正為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)或者虛擬電廠建立一種常態(tài)化、可運(yùn)營的機(jī)制。并且它非常的講道理,我們說過這么一種機(jī)制本來是算功勞,不是算苦勞。當(dāng)然,從這個(gè)機(jī)制出發(fā),我們也在做進(jìn)一步的研究,期望在電力市場(chǎng)方面也有一些小的突破,這里就不再贅述了。
這是我們的流程,重點(diǎn)是四個(gè)詞:規(guī)?;?、常態(tài)化、輕量化、趣味化,我們?nèi)∈鬃帜浮癝PEAR”,稱之為“spear一樣的需求響應(yīng)機(jī)制”。大家如果感興趣可以看我們?cè)陔娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化發(fā)的一篇微文,詳細(xì)介紹了這個(gè)想法。
因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目有幾塊,第一塊是作為國家的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,我們也是去年立項(xiàng),明后年能夠結(jié)束,我們?cè)谏虾:完兾髯隽艘粋€(gè)工業(yè)園區(qū),同時(shí)我們也是南方電網(wǎng)的重點(diǎn)項(xiàng)目,這相當(dāng)于是在那邊做的一個(gè)示范。這里面應(yīng)該說是源網(wǎng)荷儲(chǔ)都有,它的特點(diǎn)可能和其他地方做的不一樣的方面,就是用戶側(cè)做的特別多,基本上把園區(qū)里的每一臺(tái)電器全部接入進(jìn)來了,所以整體智能用電終端可能有超過5000個(gè),同時(shí)我們也還希望這個(gè)示范項(xiàng)目能夠起到一個(gè)培訓(xùn)的作用。
這里面最主要的思想就是右下角這張圖,我們說從能源到能源+信息,再到能源+信息+社會(huì),最后做到友好交互平臺(tái),最終實(shí)現(xiàn)價(jià)值,這也是我們的新理念。如果是做用戶側(cè)的系統(tǒng),一定不是避開社會(huì)系統(tǒng)只談能源系統(tǒng),一定要通過信息系統(tǒng)把能源系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)有機(jī)融合起來,這個(gè)系統(tǒng)才能真正發(fā)揮它的價(jià)值。
這是我們?cè)诹硗庖粋€(gè)高校做的以需求響應(yīng)為主的示范,這個(gè)項(xiàng)目里主要檢驗(yàn)了兩個(gè)東西,一是檢驗(yàn)我們這套通訊的技術(shù),我們現(xiàn)在用了一種新的技術(shù),基本上每個(gè)房間只要一個(gè)設(shè)備就能夠自組網(wǎng)地連接起來,我們主要是檢驗(yàn)它的穩(wěn)定性。這樣做可以極大的降低運(yùn)行成本,也極大的降低安裝成本。同時(shí),我們也在檢驗(yàn)這套算法本身,就是我們前面講的怎么樣保證自律性和一致性。
我們有了一些其他的成果,這里就不介紹了。
最后,向各位做一個(gè)簡單的總結(jié)。項(xiàng)目主要是從四個(gè)方面開展,首先是從個(gè)體靈活性的挖掘方面,因?yàn)槲覀兦懊骈_篇就提到整個(gè)虛擬電廠主要是提供調(diào)節(jié)能力,那么第一點(diǎn)是保證有靈活性可以用,我們的特點(diǎn)相當(dāng)于是從互動(dòng)智能體或者從人工智能和元宇宙的角度做了進(jìn)一步的挖掘,這也是我們的工作和別人工作顯著不同的地方。在這點(diǎn)基礎(chǔ)上,連接主要是保證它始終在線,有強(qiáng)烈的在線性。第三是聚合,可以作為整體協(xié)同化。最后我們也是在機(jī)制方面做了一些探索,希望能夠得到大家的支持和鼓勵(lì)。
謝謝大家!