中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：6月29日到30日，第六屆中國(guó)國(guó)際智能電網(wǎng)建設(shè)及分布式能源展覽會(huì)（CIGEE2016）（以下簡(jiǎn)稱“展會(huì)”）在北京舉辦，來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)的多位專家、學(xué)者共同探討全球能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展趨勢(shì)。在各種觀點(diǎn)碰撞交融的過(guò)程中，創(chuàng)新與互聯(lián)的未來(lái)能源發(fā)展之路越來(lái)越明晰。
以科技創(chuàng)新推進(jìn)全球能源互聯(lián)
自家屋頂裝上了光伏發(fā)電，實(shí)現(xiàn)家庭電力自發(fā)自用；隨時(shí)可以通過(guò)家里的智能電表查詢用電多少和剩余電量；電壓越來(lái)越穩(wěn)，一年中的停電次數(shù)不僅很少而且時(shí)間越來(lái)越短……這些和普通居民息息相關(guān)的用電方式和質(zhì)量的改變，都是我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的縮影。
智能電網(wǎng)對(duì)大眾來(lái)說(shuō)早已不是一個(gè)陌生的名詞，近年來(lái)，發(fā)展智能電網(wǎng)與清潔能源成為應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，也是全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。如何推動(dòng)智能電網(wǎng)乃至全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)際合作與交流，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，成為今年展會(huì)最重要的議題。
“2015年，聯(lián)合國(guó)發(fā)布了2030年可持續(xù)發(fā)展議程，包含17條可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，其中第七條就要求應(yīng)該保證全世界都可以獲得可負(fù)擔(dān)的、可靠的和可持續(xù)的現(xiàn)代能源。目前可持續(xù)發(fā)展和能源議題是世界上幾乎所有國(guó)家都在關(guān)注的焦點(diǎn)，也是世界各國(guó)之間合作交流的重點(diǎn)?！鼻迦A大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長(zhǎng)高峰在展會(huì)上表示。
高峰介紹，作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)也是目前世界上總能耗最高的國(guó)家，單位GDP能耗是世界平均水平的兩倍左右，但是人均能源資源擁有量卻不到世界平均水平的一半。我國(guó)要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展，一定要探索出一條可持續(xù)的發(fā)展路徑。
實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展，這幾乎成為所有參與展會(huì)專家的共識(shí)。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)壓力、環(huán)保壓力、工業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型壓力的日漸突出，我國(guó)政府開(kāi)始重視能源轉(zhuǎn)型，并希望借此獲取新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將很大程度地推動(dòng)我國(guó)能源體制的轉(zhuǎn)型，以及智能電網(wǎng)等技術(shù)手段的研發(fā)速度。為此，我國(guó)已經(jīng)做出了諸多努力。
去年9月，國(guó)家主席習(xí)近平在聯(lián)合國(guó)發(fā)展峰會(huì)上發(fā)表重要講話，倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開(kāi)發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)質(zhì)就是“特高壓電網(wǎng)＋智能電網(wǎng)＋清潔能源”。
近年來(lái)，我國(guó)在智能電網(wǎng)和清潔能源方面發(fā)展迅猛，已成為世界領(lǐng)先國(guó)家，而特高壓技術(shù)的發(fā)展更享譽(yù)全球。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司副總工程師、中科院院士陳維江介紹，我國(guó)經(jīng)過(guò)10余年的協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐，已全面掌握了特高壓輸電技術(shù)，具備了工程自主設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行的能力，使得我國(guó)的輸變電制造業(yè)實(shí)現(xiàn)全面的升級(jí)，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)能源資源大規(guī)模的優(yōu)化配置，保障了電力安全可靠持續(xù)的供應(yīng)。
如今全球化的腳步已不可阻擋，尤其是在科技創(chuàng)新方面，以創(chuàng)新力量推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，任重而道遠(yuǎn)。
對(duì)此，高峰強(qiáng)調(diào)：“要通過(guò)新的技術(shù)和理念，尤其以互聯(lián)網(wǎng)為代表，把互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和理念引入到能源系統(tǒng)里面，通過(guò)多能融合、模式創(chuàng)新、能源運(yùn)營(yíng)等全方位來(lái)實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)變革，實(shí)現(xiàn)綠色、持續(xù)、經(jīng)濟(jì)、高效的能源發(fā)展。”
美國(guó)國(guó)務(wù)卿前科技顧問(wèn)、聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)科技顧問(wèn)組現(xiàn)任成員科爾格萊齊爾也表示，科學(xué)和技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)于完成聯(lián)合國(guó)17個(gè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)發(fā)揮著重要的作用，而且中國(guó)和美國(guó)在這些方面需要加強(qiáng)交流合作。
國(guó)際電工委員會(huì)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略組主席理查德認(rèn)為，無(wú)論是發(fā)展智能電網(wǎng)還是能源互聯(lián)網(wǎng)，不光是由尖端的技術(shù)創(chuàng)新所驅(qū)動(dòng)，還必須要有相應(yīng)的商業(yè)模式和合適的監(jiān)管模式，要讓這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)形成一個(gè)完整的循環(huán)。
未來(lái)配電網(wǎng)將更主動(dòng)和智能
作為電網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分，配電網(wǎng)直接面對(duì)的是終端用戶，是服務(wù)民生的基礎(chǔ)設(shè)施。我們每個(gè)人進(jìn)行生產(chǎn)生活時(shí)的用電感受，直接取決于配電網(wǎng)的智能水平和先進(jìn)程度。
參加此次展會(huì)的多位專家都專注于智能配電網(wǎng)的研究，通過(guò)他們的觀點(diǎn)和案例分享，可以發(fā)現(xiàn)，業(yè)界越來(lái)越注重配網(wǎng)側(cè)的技術(shù)創(chuàng)新研究，而相應(yīng)的，未來(lái)的配電網(wǎng)將因此變得更主動(dòng)和智能。
我國(guó)配電網(wǎng)點(diǎn)多量大面廣，各地配電網(wǎng)必須根據(jù)相應(yīng)的發(fā)展階段和空間資源、政策環(huán)境等特性，進(jìn)行一些差異化的規(guī)劃建設(shè)?！笆濉逼陂g，我國(guó)配電網(wǎng)取得了不少發(fā)展成就。
作為我國(guó)最大規(guī)模的電網(wǎng)企業(yè)，國(guó)家電網(wǎng)公司就非常重視配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展處處長(zhǎng)谷毅介紹，近年來(lái)，公司根據(jù)國(guó)家的統(tǒng)一安排不斷加大投入，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，加強(qiáng)配電網(wǎng)的裝備水平和建設(shè)質(zhì)量?！笆濉逼陂g，國(guó)家電網(wǎng)公司非常重視配網(wǎng)智能化水平的提升，包括推廣電動(dòng)汽車、充電站、智能電表等，目前智能電表的數(shù)量已達(dá)到世界最大規(guī)模。
“我們經(jīng)濟(jì)雖然發(fā)展進(jìn)入了新常態(tài)，但是對(duì)配電網(wǎng)的效率和效益也提出了新的要求。信息城鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，包括美麗鄉(xiāng)村的建設(shè)，以及新能源和多元化負(fù)荷的快速發(fā)展，都需要我們進(jìn)一步加強(qiáng)智能配電網(wǎng)建設(shè)?！惫纫惚硎尽?
放眼國(guó)外，美國(guó)也同樣重視配電網(wǎng)的發(fā)展。據(jù)美國(guó)霍華德工業(yè)公司市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)、亞洲區(qū)總經(jīng)理張曉楓介紹，在負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)方面，美國(guó)能源部要求，2009年到2019年10年間的高峰負(fù)荷的20%要可以通過(guò)人工來(lái)管理，為此他們正在進(jìn)行智能配網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化研究。
但是有關(guān)專家表示，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的電網(wǎng)發(fā)生了深刻的變化，未來(lái)的智能配電網(wǎng)需要具備一些新的特性。
國(guó)網(wǎng)福建省電力公司安全總監(jiān)李天友認(rèn)為，首先，未來(lái)的配電網(wǎng)將會(huì)從無(wú)源變?yōu)橛性础，F(xiàn)在的配電網(wǎng)基本上沒(méi)有電源，其電源主要來(lái)自于主網(wǎng)，但隨著分布式電源和儲(chǔ)能的發(fā)展，未來(lái)配電網(wǎng)側(cè)也會(huì)接入電源。
其次，它應(yīng)該具有高度的自愈能力，主要是對(duì)故障的自愈。如今，電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，但在此基礎(chǔ)上，今后它的速度需要大幅度的提高?，F(xiàn)在配電網(wǎng)的自愈速度是秒級(jí)的，但未來(lái)必須到快到毫秒級(jí)。
再次，未來(lái)配電網(wǎng)將是交直流混合的配電網(wǎng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，直流負(fù)荷會(huì)越來(lái)越多，包括普通居民家里的直流負(fù)荷也越來(lái)越多了。根據(jù)有關(guān)研究表明，在未來(lái)20年，直流負(fù)荷將超過(guò)一半以上。只有發(fā)展交直流混合的配電網(wǎng)，供電質(zhì)量才能滿足用戶的要求。
中國(guó)電力科學(xué)研究院首席專家馬釗則認(rèn)為，未來(lái)我們應(yīng)發(fā)展一種主動(dòng)配電系統(tǒng)。
“現(xiàn)在我們處在一個(gè)信息化大數(shù)據(jù)的時(shí)代，能源的消費(fèi)模式將在能源流的基礎(chǔ)上疊加信息流和數(shù)據(jù)流，我們面臨新的形勢(shì)，新的挑戰(zhàn)，必須要有新的想法，新的服務(wù)?？缃缛诤鲜谴蟮内厔?shì)，只有這樣才能使我們的配電網(wǎng)從從前的老舊設(shè)備，逐步跨界融合形成云大物移為代表的創(chuàng)新型企業(yè)。不光是投資和運(yùn)營(yíng)管理，還加上信息和全方位的服務(wù)，這是未來(lái)我們配電系統(tǒng)大的方向?！彼f(shuō)。
馬釗認(rèn)為，未來(lái)能源的開(kāi)發(fā)方式會(huì)向著從集中到分散，分散跟集中相結(jié)合，集中生產(chǎn)與分布式生產(chǎn)并重的方向轉(zhuǎn)變?？稍偕茉磳⒅鸩匠蔀殡娋W(wǎng)中的主要一次能源，但電能依然是最重要的終端能源，是實(shí)現(xiàn)各能源網(wǎng)絡(luò)有機(jī)的互聯(lián)的連接樞紐，用戶也具有雙重的角色，既是用戶又是發(fā)電商。電網(wǎng)運(yùn)行格局呈現(xiàn)大電網(wǎng)和微電網(wǎng)并存的趨勢(shì)。此外還有靈活性和可擴(kuò)性集合的配電系統(tǒng)，能夠向用戶提供差異化的服務(wù)。而為了實(shí)現(xiàn)這樣的特性，需要在規(guī)劃和運(yùn)行、新能源發(fā)電技術(shù)、需求側(cè)集成技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)以及智能裝備等關(guān)鍵技術(shù)方面加強(qiáng)發(fā)展。
微電網(wǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)迅猛發(fā)展
伴隨著智能電網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)啟，世界各國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)全面啟動(dòng)，中國(guó)的智能電網(wǎng)也進(jìn)入了全面建設(shè)階段，美國(guó)歐洲等各主要國(guó)家進(jìn)一步加大智能電網(wǎng)的投資和支持。這一發(fā)展過(guò)程中，分布式能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)必要的組成部分，將為可再生能源多點(diǎn)分散接入配電網(wǎng)提供重要的技術(shù)支撐，促進(jìn)能源使用效率的提高，能源集約化發(fā)展的實(shí)現(xiàn)，并且為相關(guān)企業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
在本次展會(huì)上，很多專家和企業(yè)代表分享了他們關(guān)于智能微電網(wǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)的相關(guān)研究和探索實(shí)踐。
智能微網(wǎng)是未來(lái)配電網(wǎng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，很多國(guó)內(nèi)外企業(yè)都通過(guò)建設(shè)小規(guī)模的智能微網(wǎng)項(xiàng)目，開(kāi)展相關(guān)探索實(shí)踐。
日本早稻田大學(xué)名譽(yù)教授、環(huán)境能源技術(shù)研究所所長(zhǎng)橫山隆一就介紹了他們研究的一種面向亞洲智慧社區(qū)及島嶼的可擴(kuò)展及防災(zāi)的智能微網(wǎng)。橫山隆一表示，基于之前福島核電站發(fā)生的重大事故，目前日本只有兩家核電站恢復(fù)了運(yùn)營(yíng)，所以現(xiàn)在日本面臨著電能短缺，必須要節(jié)約能源。為此，日本大力發(fā)展智能微網(wǎng)和智慧能源管理，比如建立智能房屋，把房屋變成一個(gè)集群，讓房屋之間可以得到能量的交換。
國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司副院長(zhǎng)包德梅則介紹了該公司關(guān)于建設(shè)城市智慧能源互聯(lián)網(wǎng)的方案，包括提供海水源熱泵系統(tǒng)，以及船舶岸用電源的解決方案。同時(shí)，他們也在北京延慶興建微電網(wǎng)項(xiàng)目，地上建設(shè)海綿城市，同時(shí)打造城市地下動(dòng)脈，建設(shè)智慧建筑系統(tǒng)，打造美麗小鎮(zhèn)。
作為風(fēng)電龍頭企業(yè)的金風(fēng)科技，則在江蘇大豐建設(shè)了國(guó)內(nèi)首個(gè)商業(yè)化并網(wǎng)型工業(yè)區(qū)微電網(wǎng)，今年還在寧夏落成了商業(yè)化運(yùn)行的兆瓦級(jí)風(fēng)電光伏儲(chǔ)能互補(bǔ)型智能微電網(wǎng)。
近年來(lái)，儲(chǔ)能也是能源行業(yè)的一大熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外做了大量研究，也取得了相應(yīng)進(jìn)展。隨著光伏等可再生能源接入比例的逐步提高，電網(wǎng)的頻率將會(huì)受到一定的挑戰(zhàn)，只有發(fā)展好儲(chǔ)能技術(shù)，才能讓電網(wǎng)更穩(wěn)定。
材料科學(xué)家、北京大學(xué)教授齊魯介紹了鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，最近，他們?cè)隍v格里沙漠當(dāng)中拍攝了一組照片，一戶牧民家的院子里面堆滿了各種各樣過(guò)去用鉛酸電池支持的所謂光電系統(tǒng)，每塊電池12伏，各重60公斤，這樣的電池他們家有8塊，即使這樣，發(fā)出的電也只能維持照明和冰柜用電。而另一戶游牧民家用的微電站，由于鋰電池功率特性好，壽命長(zhǎng)，低溫性能好，體積小、重量輕，所以這戶牧民家中所有的家用電器，都可以正常使用。
陽(yáng)光電源股份有限公司中央研究院總經(jīng)理顧亦磊則著重介紹了光儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，一方面光伏和儲(chǔ)能的結(jié)合有利于智慧微網(wǎng)的構(gòu)建，另一方面，也要優(yōu)化能量管理，實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)微網(wǎng)生命周期里度電成本的最低化?！捌絻r(jià)上網(wǎng)是近期的核心目標(biāo)，系統(tǒng)柔性是基礎(chǔ)，能源互聯(lián)是未來(lái)的趨勢(shì)。要不斷降低系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)的綜合效率，提高系統(tǒng)的發(fā)電量?！彼f(shuō)。
