中國儲能網(wǎng)訊：6月29日到30日，第六屆中國國際智能電網(wǎng)建設(shè)及分布式能源展覽會（CIGEE2016）（以下簡稱“展會”）在北京舉辦，來自中國、美國、日本等國的多位專家、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。在各種觀點碰撞交融的過程中，創(chuàng)新與互聯(lián)的未來能源發(fā)展之路越來越明晰。
以科技創(chuàng)新推進全球能源互聯(lián)
自家屋頂裝上了光伏發(fā)電，實現(xiàn)家庭電力自發(fā)自用；隨時可以通過家里的智能電表查詢用電多少和剩余電量；電壓越來越穩(wěn)，一年中的停電次數(shù)不僅很少而且時間越來越短……這些和普通居民息息相關(guān)的用電方式和質(zhì)量的改變，都是我國智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的縮影。
智能電網(wǎng)對大眾來說早已不是一個陌生的名詞，近年來，發(fā)展智能電網(wǎng)與清潔能源成為應(yīng)對環(huán)境問題、促進可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，也是全球經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力。如何推動智能電網(wǎng)乃至全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，進一步促進國際合作與交流，帶動產(chǎn)業(yè)升級，成為今年展會最重要的議題。
“2015年，聯(lián)合國發(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，其中第七條就要求應(yīng)該保證全世界都可以獲得可負擔的、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家都在關(guān)注的焦點，也是世界各國之間合作交流的重點?！鼻迦A大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長高峰在展會上表示。
高峰介紹，作為世界上最大的發(fā)展中國家，我國也是目前世界上總能耗最高的國家，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。我國要想實現(xiàn)經(jīng)濟、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。
實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要進行能源轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展，這幾乎成為所有參與展會專家的共識。隨著近年來經(jīng)濟增長壓力、環(huán)保壓力、工業(yè)升級轉(zhuǎn)型壓力的日漸突出，我國政府開始重視能源轉(zhuǎn)型，并希望借此獲取新的經(jīng)濟增長點。
能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將很大程度地推動我國能源體制的轉(zhuǎn)型，以及智能電網(wǎng)等技術(shù)手段的研發(fā)速度。為此，我國已經(jīng)做出了諸多努力。
去年9月，國家主席習(xí)近平在聯(lián)合國發(fā)展峰會上發(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)的堅強智能電網(wǎng)，是清潔能源在全球范圍大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺，實質(zhì)就是“特高壓電網(wǎng)＋智能電網(wǎng)＋清潔能源”。
近年來，我國在智能電網(wǎng)和清潔能源方面發(fā)展迅猛，已成為世界領(lǐng)先國家，而特高壓技術(shù)的發(fā)展更享譽全球。據(jù)國家電網(wǎng)公司副總工程師、中科院院士陳維江介紹，我國經(jīng)過10余年的協(xié)同創(chuàng)新實踐，已全面掌握了特高壓輸電技術(shù)，具備了工程自主設(shè)計、建設(shè)、運行的能力，使得我國的輸變電制造業(yè)實現(xiàn)全面的升級，同時促進我國能源資源大規(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)新力量推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，任重而道遠。
對此，高峰強調(diào)：“要通過新的技術(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，通過多能融合、模式創(chuàng)新、能源運營等全方位來實現(xiàn)能源系統(tǒng)變革，實現(xiàn)綠色、持續(xù)、經(jīng)濟、高效的能源發(fā)展。”
美國國務(wù)卿前科技顧問、聯(lián)合國秘書長科技顧問組現(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，對于完成聯(lián)合國17個可持續(xù)發(fā)展目標發(fā)揮著重要的作用，而且中國和美國在這些方面需要加強交流合作。
國際電工委員會智能電網(wǎng)戰(zhàn)略組主席理查德認為，無論是發(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，還必須要有相應(yīng)的商業(yè)模式和合適的監(jiān)管模式，要讓這三個關(guān)鍵點形成一個完整的循環(huán)。
未來配電網(wǎng)將更主動和智能
作為電網(wǎng)的一個重要組成部分，配電網(wǎng)直接面對的是終端用戶，是服務(wù)民生的基礎(chǔ)設(shè)施。我們每個人進行生產(chǎn)生活時的用電感受，直接取決于配電網(wǎng)的智能水平和先進程度。
參加此次展會的多位專家都專注于智能配電網(wǎng)的研究，通過他們的觀點和案例分享，可以發(fā)現(xiàn)，業(yè)界越來越注重配網(wǎng)側(cè)的技術(shù)創(chuàng)新研究，而相應(yīng)的，未來的配電網(wǎng)將因此變得更主動和智能。
我國配電網(wǎng)點多量大面廣，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，進行一些差異化的規(guī)劃建設(shè)?！笆濉逼陂g，我國配電網(wǎng)取得了不少發(fā)展成就。
作為我國最大規(guī)模的電網(wǎng)企業(yè)，國家電網(wǎng)公司就非常重視配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。國家電網(wǎng)公司發(fā)展處處長谷毅介紹，近年來，公司根據(jù)國家的統(tǒng)一安排不斷加大投入，進行統(tǒng)一規(guī)劃，加強配電網(wǎng)的裝備水平和建設(shè)質(zhì)量?！笆濉逼陂g，國家電網(wǎng)公司非常重視配網(wǎng)智能化水平的提升，包括推廣電動汽車、充電站、智能電表等，目前智能電表的數(shù)量已達到世界最大規(guī)模。
“我們經(jīng)濟雖然發(fā)展進入了新常態(tài)，但是對配電網(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荷的快速發(fā)展，都需要我們進一步加強智能配電網(wǎng)建設(shè)?！惫纫惚硎?。
放眼國外，美國也同樣重視配電網(wǎng)的發(fā)展。據(jù)美國霍華德工業(yè)公司市場營銷總監(jiān)、亞洲區(qū)總經(jīng)理張曉楓介紹，在負荷側(cè)需求響應(yīng)方面，美國能源部要求，2009年到2019年10年間的高峰負荷的20%要可以通過人工來管理，為此他們正在進行智能配網(wǎng)電壓無功優(yōu)化研究。
但是有關(guān)專家表示，隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)在的電網(wǎng)發(fā)生了深刻的變化，未來的智能配電網(wǎng)需要具備一些新的特性。
國網(wǎng)福建省電力公司安全總監(jiān)李天友認為，首先，未來的配電網(wǎng)將會從無源變?yōu)橛性础，F(xiàn)在的配電網(wǎng)基本上沒有電源，其電源主要來自于主網(wǎng)，但隨著分布式電源和儲能的發(fā)展，未來配電網(wǎng)側(cè)也會接入電源。
其次，它應(yīng)該具有高度的自愈能力，主要是對故障的自愈。如今，電網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)配電自動化，但在此基礎(chǔ)上，今后它的速度需要大幅度的提高。現(xiàn)在配電網(wǎng)的自愈速度是秒級的，但未來必須到快到毫秒級。
再次，未來配電網(wǎng)將是交直流混合的配電網(wǎng)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，直流負荷會越來越多，包括普通居民家里的直流負荷也越來越多了。根據(jù)有關(guān)研究表明，在未來20年，直流負荷將超過一半以上。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。
中國電力科學(xué)研究院首席專家馬釗則認為，未來我們應(yīng)發(fā)展一種主動配電系統(tǒng)。
“現(xiàn)在我們處在一個信息化大數(shù)據(jù)的時代，能源的消費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，新的挑戰(zhàn)，必須要有新的想法，新的服務(wù)。跨界融合是大的趨勢，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)。不光是投資和運營管理，還加上信息和全方位的服務(wù)，這是未來我們配電系統(tǒng)大的方向?！彼f。
馬釗認為，未來能源的開發(fā)方式會向著從集中到分散，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，是實現(xiàn)各能源網(wǎng)絡(luò)有機的互聯(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)運行格局呈現(xiàn)大電網(wǎng)和微電網(wǎng)并存的趨勢。此外還有靈活性和可擴性集合的配電系統(tǒng)，能夠向用戶提供差異化的服務(wù)。而為了實現(xiàn)這樣的特性，需要在規(guī)劃和運行、新能源發(fā)電技術(shù)、需求側(cè)集成技術(shù)、儲能技術(shù)以及智能裝備等關(guān)鍵技術(shù)方面加強發(fā)展。
微電網(wǎng)、儲能技術(shù)迅猛發(fā)展
伴隨著智能電網(wǎng)時代的開啟，世界各國智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)全面啟動，中國的智能電網(wǎng)也進入了全面建設(shè)階段，美國歐洲等各主要國家進一步加大智能電網(wǎng)的投資和支持。這一發(fā)展過程中，分布式能源和儲能系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)必要的組成部分，將為可再生能源多點分散接入配電網(wǎng)提供重要的技術(shù)支撐，促進能源使用效率的提高，能源集約化發(fā)展的實現(xiàn)，并且為相關(guān)企業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇。
在本次展會上，很多專家和企業(yè)代表分享了他們關(guān)于智能微電網(wǎng)、儲能技術(shù)的相關(guān)研究和探索實踐。
智能微網(wǎng)是未來配電網(wǎng)的一項重要內(nèi)容，很多國內(nèi)外企業(yè)都通過建設(shè)小規(guī)模的智能微網(wǎng)項目，開展相關(guān)探索實踐。
日本早稻田大學(xué)名譽教授、環(huán)境能源技術(shù)研究所所長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)了運營，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，把房屋變成一個集群，讓房屋之間可以得到能量的交換。
國電南京自動化股份有限公司副院長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，他們也在北京延慶興建微電網(wǎng)項目，地上建設(shè)海綿城市，同時打造城市地下動脈，建設(shè)智慧建筑系統(tǒng)，打造美麗小鎮(zhèn)。
作為風電龍頭企業(yè)的金風科技，則在江蘇大豐建設(shè)了國內(nèi)首個商業(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)化運行的兆瓦級風電光伏儲能互補型智能微電網(wǎng)。
近年來，儲能也是能源行業(yè)的一大熱點，國內(nèi)外做了大量研究，也取得了相應(yīng)進展。隨著光伏等可再生能源接入比例的逐步提高，電網(wǎng)的頻率將會受到一定的挑戰(zhàn)，只有發(fā)展好儲能技術(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能技術(shù)的發(fā)展，最近，他們在騰格里沙漠當中拍攝了一組照片，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，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技術(shù)的發(fā)展，一方面光伏和儲能的結(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，實現(xiàn)光儲微網(wǎng)生命周期里度電成本的最低化?！捌絻r上網(wǎng)是近期的核心目標，系統(tǒng)柔性是基礎(chǔ)，能源互聯(lián)是未來的趨勢。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。
