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国家电网接纳光伏发电及应用


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国网电科院国电通公司总经理 王立涛


王立涛:关于能源的一些常用的事我就不细说了。关于智能电网方面,2009年5月份,国家电网公司提出了建设坚强智能电网的战略目标,并顺应电网研究,技术研究,建设实践,标准事例等方面,取得新的进展。


智能电网是一个开放式的能源技术,可以接济小型家庭发电机,屋顶发动装备,实现电动汽车的电力双向回收,尽可能会解决一个交通拥堵的问题。既满足了家庭储能和电网调控的渠道,又能够提高清洁能源消费主动减少排放。智能电网规划,计划到2020年,坚强智能电网将基本建成,在促进清洁能源发展,保障能源安全,运用气侯变化,推动能源和经济社会可持续发展等方面发挥重要的作用。


同时,对现代城市发展,大家的生活方式产生重大而深远的影响。届时,我国清洁能源装机将达到6亿千瓦,占全国总装机的30%%多,发电量占总发电量的27%%左右。预计,从目前到2020年,以坚强智能电网的平台,通过各方面共同努力,将推动世界二氧化碳减排累计超过100亿吨。有关智能电网,智慧城市,现代城市正在朝着绿色环保,透明开放,友好协作,高效便捷,和谐一体的智慧城市方面发展。智慧城市是以能源供应保障为基础,以通信信息技术为支撑,以标准反馈为保障,具有信息化、智慧化、互动化的特征,实现能源信息的同步传输,探索发展模式,技术标准体系,城市商业模式,城市能源应用,城市公众管理和城市社会服务等变动与创新。加快建设坚强智能电网,不仅可以满足智慧城市发展对能源供应需求,而且有利于构建融合,多种信息网络的高校,智能的城市资源,优化配置综合平台。


这张图是我国一个能源供应结构,图中可以看到,在国家电网管辖的供电区内,除了南方五省一区,四省一区,其他区域都归国家电网公司来供应电量。其实,最大的负荷地区就是我们现在所在地华东地区。


但是,我国电力能源供应有3/4的煤炭、水能、风能、太阳能资源分布在北部、西部和西南地区。而2/3以上的能源需求,都集中在中东,或者华东地区。为了解决这样的问题,国家电网近几年,一个从建设特邀电网方面入手,还有西电东送一些巨大的工程项目,已经很好的,或者在一定程度上解决了我们东部沿海地区缺电的这种状况,包括在新疆比较大型的供电厂,他们电力的供应通过国家电网,建设了750千伏的供电网络向内地输送。包括像西北地区的风电、太阳能也是通过这套网络来输送。


因此说,虽然北部资源很丰厚,但是这种传输的成本也非常高。借着今天我们的会,我倒感觉分布式,或者屋顶小的光伏发电,对我们地区,应该更有效益一些。这是有一个统计,在未来5年中国城市化速度要到50%%,中国能源的需求在未来10年将要翻番。同时,发电,或者火力发电是主要的二氧化碳排放源,将近40%%的二氧化碳来自火力发电。


还有一个统计,到2020年,国家要求减排二氧化碳排放40%%-50%%。城市废物转化能力新能源,到30%%,到2020年中国太阳能发电装机能量将达到50几。


再一个现状分析,分布式发电今年在欧美得到广泛应用,在某些技术上,以取得了突破性进展。新型的分布式发电,只能集合入网技术,具有能源的利用率高,节能减排效率明显。电热有分,产出和效应好的等优点,同时还有助于促进清洁能源大规模开发利用,提高系统的用电可靠性,以及解决边远地区用电困难的问题。


可以预见,分布式发电,储能以及微网系统,将成为未来大型电网有力补充和有力支撑。因此,研究和推广分布式发电,储能和微网的技术协调和控制技术,是配电环节智能化的发展趋势,对于节能智能电网的建设具有重要意义。这有一个国外的情况,主要是美国,欧洲,他们对于分布式能源的发展都相应有一些标准和支持,我们也了解到。国内现状,在上午专家的发言中也提出了一个清晰的,我就不重复介绍。


下面介绍一下国内电网公司,用于分布式光伏发电并网的重视,或者说一种支持。在2012年10月26号,国家电网公司发文,关于做好分布式光伏发电并网服务的工作意见。其中,要点,第一在10千伏及以下电量,单个并完点小于6兆瓦并入。第二,电网企业为分布式光伏向业主提供介入系统方案,制定和咨询服务。第三,分布式光伏项目免费,免收系统费用,容量费。第四,380伏接入的分布式光伏不用签调度协议。第五,电网企业在并网申请受理,接入系统方案制定,合同和协议签署,并网验收,并网调整全过程中不收取任何费用。


应该说,国家电网对我们太阳能,新能源的技术,在政策上有很大的支持。


下边,我跟大家介绍一下可能出现一些问题的接纳,这些问题肯定现在没有的。但是,在未来一个时期内会出现的,因为我们现在接纳的这种电量,整个过程都很小心。因此,还不能造成冲击,但是长远肯定是有问题的。这就属于,包括渗透率,分布式光伏介入配电网络影响,产生原因?我国的配电网主要是(中境点)不接地,或经销限圈接地,采用单侧电源辐射型供电网络。


二,分布式新能源电站接入配电网,是配电系统从放射状态结构,变成多点型结构,潮流和短路电池太小,流向以及分布均会发生变化。电压的平衡,间歇性电源的介入,影响稳态电压分布,和系统电压分布。对于大规模介入的分布式光伏电源,尤其有功出力,具有随机性,如果不加以控制,会引起系统的平移,偏移,潮流问题。


光伏发电自主监控配电网络,特别从服务模式介入后,就会导入整个网络负荷宽度发生变化。光伏发电系统随机变化特性,对导入并网后各种分布情况交替出现,加大了技术在区域的负荷预测难度,系统潮流具有随机性,传统潮流算法将不再适用。


电能质量问题,光伏发电电源接入力量不够,会带来各种劳动,影响系统变更质量,主要体现在电压散(09:30)电压脉冲,(潮涌)电压结构平衡转移,顺时针链中断等动态质量问题。


(09:43)引入光伏发电电源网,配电网将成为一个多电源系统,这要求机电网络设备具有方向性,因此需重新考虑机电保护装置的设置,研究性思路,故障处理,可靠性分析,系统可靠性,光伏电压介入内容,介入方式,运行方式,电源特性等密切相关。优化调度,协调运营,因研究大规模分布式电源介入后,配电网的影响(10:13),探讨配电网对此类大规模分布式电源的接纳能力以及光伏电源重新配网,主电源平衡的协调控制测量方法,在高级配电运行框架下,需要开展光伏发电系统互联和接口研究,混合型并网发电系统的工作模式,研究以及在共同电网电价波动情况下最多控制特点研究。


刚才我说这事都是以后可能发生的,对我们现在影响都很小很小。因为,有些领导可能要说了,以前我们介入不存在问题,因为我们以前都是一点,规模比较大的,他介入价格都比较高。所以,我们城市配电情况不完全一样。分布式光伏发电应用的核心领域,主要是分布式电源智能发电,分布式电源规划设计,分布式电源并网运行调度,分布式电源并网关键设备,分布式电源标准体系和检测。


我们再介绍一下,分布式发电并网技术的提升。一个是电网接纳,分布式电源能力的建模及访问技术。二,(11:25)技术,三,可平移符合控制技术。四,电网动态(11:32)技术。五,分布式电源进入电网(11:35)技术。六,分布式电源进入电网特种评估技术。七,分布式电源信息交互技术。


我简单介绍我们公司,我们公司是国家电网下面一个产业公司,就是(11:52),也叫国网电科院,也就是一套人按两个牌子。因为,产业公司前身就是一个研究院,现在通过去年整合,把纯粹的,搞技术研究的一些工作转到(12:09)变成科研院。我们这些公司都归到这个公司,因为我们这个公司以前也是国家电网底下一个通信公司子公司。


再一个国家通用公司,这个主要是信息通信一个主要公司。近两年比较早的介入了智能电网,智慧城市等等一些跟新能源领域相关的一些工作工程实施,在这方面,应该还有一定的积累。


再一个介绍一下浙江省分布光伏并网技术研究院,这个院是根据浙江省光伏产业五位一体,创新综合试点方式成立了专业科研服务机构。研究院致力于光伏并网系统和区域智能电网研究,承担光伏并网发动机研究和产业化应用,这也是我们公司在嘉兴,当地成立的一个同业机构。这个是在研究过程中,得到了省市局各级领导和部门的一些支持,一些进展情况。


我再介绍一下,我们研究工作的重点。一个是基于(接纳科),再生能源介入到配件(13:38),目的就是实现智能配网,电网对分布式能源广泛的接纳,实现智能配电网和用户运行,构建坚强电网为基础,通信信息为支撑,资本控制为手段,智能配电重大战略方向,基于高密度屋顶太阳能光伏发电智能配电网规划访问平台,实现对区域的高密度屋顶太阳能光伏发电系统的发电特性,电能质量,并网效率,并网总耗,以及优化进行总(14:13),区域智能配电网络规划设计提供可靠数以亿计的支撑。


我们基于分布式光伏发电,智能配电网优化方案,依托配电电网能量运转优化管理系统,建成高效,灵活,合理的配电网络,具备潮流规划能力,和分布式光伏并网的吸纳能力,构建智能配电技术框架体系。


再一个,太阳能企业,关于太阳能的类似企业,并网产品,这可能也是一个新的产业,包括并网一体化接口设备,防塑料装置,太阳能光伏发电产能装置,(15:01)装置,太阳能互用光伏发电系统。


再一个,基于屋顶太阳能光伏10千伏到380线路,配电采取的并网发电保证平台,以实现屋顶分布式光伏发电系统接入电力站,(15:23)配电室,10千伏线路,低压配电(15:30),低压线路的并网,模拟,仿真功能。分布式光伏发电并网产品,实验检测平台。光伏并网产品的各项性能指标进行检测,对设备的可靠性进行评估,为发电并网,发电系统的安全运行提供有力保障。


再一个,分布式光伏发电,系统移动检测平台,这是一种以移动车的,集装箱形式发电并网测试实验检测标准,针对分布式光伏电站建设分散性和灵活的,分布式装备系统进行并网检测,验证分布式并网发电站,是否满足各种分布式能源进入配电网的实验验证阶段。


下面介绍一下建筑工地,将光伏发电系统有机与建筑结合起来,使该建筑物具有直接利用阳光发电的功能,还有民用,工业建筑屋顶太阳能光伏发电系统建筑,防雷接地系统地电位影响访问器,实现并网远的短路电流的计算,民用工业建筑屋顶,包括接入后建筑地面电位,单向限制,以及接触,(跨步)电压的安全极限。


再一个,智能能量(17:04)一体化,信息交互软件,在于智能建筑信息模型,这些东西都建议部分企业用。现在还在研究,一个分布式光伏发电并网监控平台,现在在很多地区开始这方面的工作。再一个,风电管理系统,咱们讲的EMS,首先我说快递的简称。再一个,电力(17:37)管理平台,现在包括咱们嘉兴市政府也在建这个平台,一些省级电力公司也在建立这个平台,对电能进行有效管理,达到节能减排预算的目的。


再有我们现在并网电力(17:53),也就是电缆跟光缆的融合。再一个,现在也在推广基于230兆无线,采用无线通信方式对各地的用电情况,发电情况进行一个采集。再一个,我们也可以把物联网技术运用到我们光伏产业链,生产施工等等这一过程中,对我们生产的产品进行个全球性管理当中。再一个,运用云计算,大数据,对光伏发电进行的平台,设备,数据进行整理挖掘,向广大用户,政府提供可靠的,有价值的一些(18:47),这个是简单介绍一下,我们公司成交的一些,一些有关智能电网的项目。


在上海市世博园智能电网示范工程我们参与了,还有中新天津生态城智能电网综合示范工程,也是我们在主要做的,这也是一个展望的技术,新能源,新型综合应用,关于网络扩股,以及工业形式的多元化,这个主要体现在专业技术上,我就介绍到谢谢,谢谢各位领导。


(来源于现场录音,未整理)



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