中國儲能網(wǎng)訊：負(fù)荷側(cè)應(yīng)參與到系統(tǒng)平衡中來——訪中國工程院院士 薛禹勝
記者：提到發(fā)展新能源，社會上有一種聲音認(rèn)為一直以來新能源并網(wǎng)難與消納難并存。但也有人認(rèn)為并網(wǎng)難的實(shí)質(zhì)是消納難。對此，您如何看待？
薛禹勝：新能源并網(wǎng)主要牽扯到消納問題，當(dāng)就地不能消納需要外送時，就涉及輸電網(wǎng)能不能支撐的問題。另外，還要考慮整個電力系統(tǒng)的備用電源容量能不能彌補(bǔ)風(fēng)電和光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性。如果沒有靈活的發(fā)電備用，當(dāng)風(fēng)力突然大幅度減弱時，系統(tǒng)中的功率平衡就被破壞了。在配備備用容量時，我們需要考慮經(jīng)濟(jì)性。如果使用大量的化石類能源做備用電源，在經(jīng)濟(jì)性上就偏離了發(fā)展新能源的初衷。所以，大規(guī)模發(fā)展新能源，光靠增加靈活性的備用容量，包括深度調(diào)峰的化石類能源發(fā)電、抽水儲能、化學(xué)儲能等，性價比不是很高。
但風(fēng)電、太陽能發(fā)電的波動性又是客觀存在的，電力系統(tǒng)如何能夠適應(yīng)這種波動性呢？這就要求我們不單要充分利用發(fā)電側(cè)資源，還要用到負(fù)荷側(cè)資源，也就是運(yùn)用市場機(jī)制，使負(fù)荷側(cè)的資源也能加入電力系統(tǒng)的平衡中來。這個資源，就相當(dāng)于虛擬的發(fā)電備用容量。因?yàn)椴煌呢?fù)荷具有不同的重要性，如果能夠利用經(jīng)濟(jì)杠桿，使得加入到這種平衡計劃中來的用戶能通過損失不太重要的負(fù)荷來獲得實(shí)惠，這才能最終解決好系統(tǒng)平衡問題。當(dāng)然，這會牽扯到政策、市場等支撐問題。同時，提高調(diào)度技術(shù)水平也是必要的，要把新能源發(fā)電預(yù)測好，不能僅僅是某個斷面上的預(yù)測量，而要做到整個動態(tài)過程中的預(yù)測量，不僅要減少預(yù)測的均方誤差，還要減少其瞬時誤差的累計量。
總的來說，解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)問題，最主要的還是要建立這種備用的靈活的調(diào)度機(jī)制，而不是說光光依靠一種技術(shù)手段就行了。另外，技術(shù)問題不能離開經(jīng)濟(jì)問題和博弈行為來討論。
記者：您說的預(yù)測問題，讓我想起業(yè)內(nèi)某位專家說的話，他說現(xiàn)在我國風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)已經(jīng)普及，風(fēng)力發(fā)電在80%到90%的情況下是可以預(yù)測的，這樣看風(fēng)電已經(jīng)不算是隨機(jī)性電源了。
薛禹勝：我不太同意這樣的觀點(diǎn)。因?yàn)楝F(xiàn)在雖然能達(dá)到10%或者5%的平均誤差量，但我們更關(guān)心的是瞬時誤差，不能說因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，在平穩(wěn)的狀態(tài)下容易預(yù)測，就把少數(shù)測不準(zhǔn)的問題掩蓋住了。在備用容量非常緊缺的情況下，預(yù)測的誤差不能用平均誤差來表達(dá)，而應(yīng)用瞬時誤差來表達(dá)，但是就瞬時誤差而言，現(xiàn)在國內(nèi)外的預(yù)測技術(shù)還相差得很遠(yuǎn)。
我認(rèn)為，國內(nèi)現(xiàn)在的預(yù)測指數(shù)還存在很大的改進(jìn)空間。就完全的預(yù)測技術(shù)，我和我的團(tuán)隊(duì)提出了一些新想法，也在陸續(xù)發(fā)表研究成果。
記者：主要有哪些新想法和新成果？
薛禹勝：現(xiàn)在的預(yù)測方法都是建立在學(xué)習(xí)歷史樣本的基礎(chǔ)上，在預(yù)測過程中，沒有對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本分類，而是把所有的歷史數(shù)據(jù)樣本作為一個整體看待了，希望用同一個預(yù)測公式來適應(yīng)所有的情況。比如，無論是面對風(fēng)勢平穩(wěn)的過程，還是高頻變化的風(fēng)速占主，或是低頻變化的風(fēng)速占主的過程，現(xiàn)在都是套用同一種方法來預(yù)測。此外，風(fēng)速存在時間上和空間上的相關(guān)性，但現(xiàn)在是孤立處理的。
我們認(rèn)為，應(yīng)找出動態(tài)過程中的一些特征并進(jìn)行分類，比如說過去這段時間到底是平穩(wěn)的風(fēng)量為主，還是高頻的風(fēng)量為主，作出區(qū)分后，再細(xì)分成幾個子集，對每個子集采用不同的預(yù)測方式。如果能夠先分類，再去優(yōu)化預(yù)測公式，比套用一個公式去預(yù)測所有情況效果肯定會更好。
我們希望把空間的相關(guān)性、時間的相關(guān)性，還有就是比如天氣預(yù)報等信息，按照大數(shù)據(jù)的思維方式，把它們結(jié)合在一起，互相取長補(bǔ)短，這樣能夠得到一個綜合的預(yù)測。預(yù)報準(zhǔn)了，決策才有根據(jù)，才有利于協(xié)調(diào)優(yōu)化不同特性的備用能力。
記者：國家電網(wǎng)公司董事長舒印彪就新能源消納問題多次講到，要研究透徹并網(wǎng)的核心技術(shù)。據(jù)您了解，主要有哪些核心技術(shù)？
薛禹勝：核心技術(shù)有很多，比如說面對大量的分布式新能源的進(jìn)入和退出，如何保障電網(wǎng)的可靠性不會下降？剛才講的備用容量問題，也是可靠性的一個方面。我們常說要保障經(jīng)濟(jì)可靠供電，經(jīng)濟(jì)性大家比較容易理解，可靠性包含了安全穩(wěn)定性和充裕度兩個方面。比如在突發(fā)情況下，風(fēng)電大幅度減少，或是重要的外送通道中斷，系統(tǒng)還能不能保證安全性？這個就叫安全穩(wěn)定性問題。故障發(fā)生后，是不是仍有足夠的發(fā)電量來供給負(fù)荷量？這個就是充裕度問題。
記者：風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出，以后要加大力度支持中東部發(fā)展分布式風(fēng)電。分布式相對于大型風(fēng)電場對電網(wǎng)的影響主要體現(xiàn)在哪些方面？
薛禹勝：基地式風(fēng)電場因?yàn)檠b機(jī)規(guī)模大，所以它并網(wǎng)與否、對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和充裕度的要求，比分布式對整個系統(tǒng)的影響大。就是說，同樣是切除一些容量，因?yàn)榉植际街饕窃谪?fù)荷中心，所以切除時對輸電網(wǎng)的影響較?。欢厥酱蠖嘁ㄟ^遠(yuǎn)距離輸電線路傳輸過來，所以影響會很大。但分布式主要是就地消納的小負(fù)荷，有一定的隨意性，受所有者的主觀意愿影響較大；而基地式因?yàn)槭羌锌刂频?，更加需要考慮退出的后果。現(xiàn)在分析分布式或基地式風(fēng)電的時候，往往沒有把各種經(jīng)濟(jì)因素或是人的行為因素考慮進(jìn)去，而這些都會影響到它的實(shí)際運(yùn)行效果。
