中國儲能網(wǎng)訊：近年來，分布式能源快速增長，相關(guān)技術(shù)百花齊放，大大便利了消費者與電網(wǎng)建立起連接。加快分布式能源與傳統(tǒng)電網(wǎng)融合，也是近日舉辦的第24屆世界能源大會上關(guān)注的熱點之一。這種去中心化的趨勢，帶來機遇的同時，也帶來一些挑戰(zhàn)。
分布式能源快速普及，對傳統(tǒng)電網(wǎng)的沖擊逐漸凸顯。尤其是，電壓突然升高，給管理帶來了困難。這是電力運營商面臨的主要問題。
分布式能源能被傳統(tǒng)電網(wǎng)接納嗎？
一般意義上，傳統(tǒng)電網(wǎng)主要是負責單向傳輸電能給消費者。電力從發(fā)電站逐漸向消費者傳輸過程中，電壓逐漸下降，這意味著，傳統(tǒng)電網(wǎng)主要側(cè)重，避免電線端頭電壓下滑，到達不了消費者。分布式電源改變了傳統(tǒng)電力輸送模式，尤其需要主網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加堅強、功能更加完善。
像太陽能、風能這樣生產(chǎn)電力上網(wǎng)的分布式能源技術(shù)，也需要確保生產(chǎn)端電壓高于最終輸送端電壓。因此，在正午烈日當頭之時，光伏發(fā)電最大，太陽能變電器推高了輸送端的電壓，導致整個電網(wǎng)處于異常高壓狀態(tài)。
電壓反復多變，給電網(wǎng)運營帶來諸多不確定因素，也帶來技術(shù)挑戰(zhàn)。隨著分布式能源推廣，影響還在不斷擴大和加深。有研究表明，當太陽能覆蓋率達到25%時，電壓異常會影響到每個消費者。
據(jù)統(tǒng)計，分布式能源接入電網(wǎng)中，超過四分之一都經(jīng)歷過調(diào)節(jié)之外的高壓，這種情況一旦出現(xiàn)，變電器會自動跳閘，電力供應(yīng)穩(wěn)定性受到影響。12%的儲能設(shè)施也會受到異常高壓影響。
異常高壓會帶來許多負面影響。例如，消費者的電器設(shè)備會加速老化。電器電流增強，帶來許多問題，消費者不得不購買更多電器。同時，由于能源生產(chǎn)效果不佳，消費者在分布式能源上的投入也會減少。電壓過高會影響到分布式能源接入電網(wǎng)的能力，從而影響分布式能源后續(xù)發(fā)展。一旦電網(wǎng)接入能力達到上限，消費者不能再繼續(xù)接入更多的分布式能源。在夏威夷、澳大利亞，這種情況已經(jīng)隨著太陽能普及而出現(xiàn)了。如果要保障電網(wǎng)的供電質(zhì)量，分布式能源必須投入巨資，而這會帶來消費者付出的電費走高。民意上不會得到支持，對無房屋和社會底層都是不公平的。
如果異常高壓不能得到有效管理，整個電力系統(tǒng)的成本都會上升，終端用戶也會受到影響。保持消費端的安全電壓非常重要，能夠保證消費端發(fā)電不會受到損害，效率不會受到影響，甚至直接放棄。
最近一項電力系統(tǒng)研究表明，電網(wǎng)電壓異常升高的現(xiàn)象在亞洲、歐洲和美洲都有發(fā)生。消費者通過監(jiān)測設(shè)備也能看到這類問題。
而電壓異常事故最糟糕的要數(shù)澳大利亞。2008年到2011年，在澳大利亞補貼政策推動下，國內(nèi)分布式能源獲得大發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)很快，2018年月度裝機量甚至還在不斷被刷新。由于澳大利亞電壓本身就高于國際標準，國內(nèi)無人區(qū)多，村與村之間電線距離長，分布式能源增長給電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定帶來巨大挑戰(zhàn)。
近期，澳大利亞零售商AGL公司嘗試新上一套虛擬電站，利用澳洲南部周邊的儲能。但是項目無疾而終，原因是電壓過高，導致運行效率大大受影響，虛擬電站不具備可行性。
可見，只有電網(wǎng)適應(yīng)分布式能源的轉(zhuǎn)型，消費者才能以低成本的方式參與到能源的供給與消費中，成為清潔能源的提供者，從而真正比大型集中的能源生產(chǎn)模式更有競爭力。
如果適應(yīng)不了，全球電網(wǎng)系統(tǒng)受到?jīng)_擊，會影響到各方。這需要在基礎(chǔ)設(shè)施上裝上智能技術(shù)，確保以最小的花費提升供電質(zhì)量，保護消費者。
電網(wǎng)需要提高當下和未來分布式能源的利用效率，這些挑戰(zhàn)才有望轉(zhuǎn)變成機遇。電網(wǎng)系統(tǒng)整體效率獲得提升，消費者也能更好地和電網(wǎng)進行對接。為了實現(xiàn)這些目標，電網(wǎng)需要一邊控制好分布式能源，一邊保護好消費者。
要實現(xiàn)這一目標，需要部署成本優(yōu)、智能化的技術(shù)，能夠?qū)崟r管理分布式能源，并且保障消費者的安全。無論采取何種技術(shù)路線，原有電網(wǎng)中的電壓性能都必須有相應(yīng)提升。
名古屋大學教授瀧澤利壽指出，智能化技術(shù)要能和電網(wǎng)兼容，要體現(xiàn)對終端用戶的關(guān)懷，對能源生產(chǎn)規(guī)律的了解。這樣，技術(shù)才能準確模擬和預(yù)測供給需求變化。這種技術(shù)能力對于提高分布式能源控制力是非常重要的。
總之，在世界發(fā)達國家，很多人習慣性以為電網(wǎng)是可靠的、穩(wěn)定的。但是隨著分布式能源未來10年加快推進，電壓控制和電網(wǎng)穩(wěn)定性將是最大的挑戰(zhàn)。而解決的方法不是限制分布式能源的發(fā)展。關(guān)注點應(yīng)當在如何提高對電壓的控制力，進一步投資相關(guān)技術(shù)，避免消費者受到異常高壓的影響。而且讓消費者充滿信心，讓他們相信自己在能源上的投入是值得的，運營商有足夠能力，確保能源供應(yīng)的穩(wěn)定、安全和可靠。
