中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24日，第七屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)"新能源發(fā)電并網(wǎng)專場(chǎng)"在蘇州舉行。專場(chǎng)論壇由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)并網(wǎng)專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合主辦，共有10余位行業(yè)專家與企業(yè)代表發(fā)表了精彩的主題演講。
專場(chǎng)演講內(nèi)容如下：
主持人：甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心主任 汪寧勃
主持人：大家都知道與歐美國(guó)家發(fā)展模式不同，我國(guó)風(fēng)、光電為代表的新能源采取了大規(guī)模集中開發(fā)，遠(yuǎn)距離送出這種發(fā)展模式，加之以風(fēng)光電為代表的這種新能源近年來以年均增長(zhǎng)超常規(guī)的這種發(fā)展速度增長(zhǎng)，在局部地區(qū)新能源的裝機(jī)已超過當(dāng)?shù)匮b機(jī)容量的三分之一以上，所以帶來了一系列的問題，包括送出、消納、調(diào)頻調(diào)峰、系統(tǒng)穩(wěn)定、運(yùn)行控制等一系列的問題。今天我們有幸請(qǐng)來了各位專家跟大家共同探討針對(duì)新能源存在的這些問題，分別從規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度、控制等各個(gè)方面，同時(shí)也從儲(chǔ)能的角度跟大家共同探討解決新能源發(fā)展的路徑和途徑。
首先有請(qǐng)我們國(guó)網(wǎng)能源研究院王耀華總。
王耀華：尊敬的各位來賓大家下午好，歡迎大家來參加我們這個(gè)分會(huì)。我今天跟大家交流的題目是我國(guó)可再生能源消納的措施和建議。
應(yīng)該說經(jīng)過這么多年的發(fā)展，我國(guó)的新能源已經(jīng)走在了世界的前列，但是同時(shí)新能源消納也出現(xiàn)了一些問題，引起了社會(huì)各界的關(guān)注。李克強(qiáng)總理在今年的政府工作報(bào)告中也提到要抓緊解決機(jī)制和技術(shù)問題，有效緩解三棄的狀況，也相當(dāng)于點(diǎn)出來解決三棄問題要重點(diǎn)在機(jī)制和技術(shù)上下工夫。
第一是我國(guó)新能源發(fā)展的現(xiàn)狀。截至到2016年底我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到了5億千瓦，占總裝機(jī)的9%。太陽能裝機(jī)達(dá)到7742千瓦，占總裝機(jī)的4.7%。新能源在16個(gè)省區(qū)已經(jīng)成為第二大電力。2016年風(fēng)電的發(fā)電量已經(jīng)達(dá)到241億千瓦，占全部發(fā)電量的4%，太陽能也占到了全部發(fā)電量的1%。從去年的情況來看，全國(guó)的棄風(fēng)、棄光問題主要集中在西北和東北地區(qū)。棄光主要是發(fā)生在西北地區(qū)，總體來看21個(gè)省區(qū)基本上是不棄風(fēng)的，27省區(qū)是不棄光的。目前對(duì)新能源消納存在的問題，我們總結(jié)有這么幾點(diǎn)。一個(gè)是用電需求放緩，消納市場(chǎng)不足。特別是十二五以來我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了新常態(tài)，用電需求放緩，但是包括新能源在內(nèi)的各類電源的增長(zhǎng)還是非常迅速。特別是像新能源比較集中的東北、西北地區(qū)的供大于求的矛盾更加突出，像東北地區(qū)、甘肅、新疆裝機(jī)的規(guī)模都是最高負(fù)荷的好幾倍了。第二個(gè)是電源結(jié)構(gòu)性矛盾突出，系統(tǒng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足。一個(gè)是我們火電的調(diào)節(jié)能力比較差，第二個(gè)也是靈活調(diào)整電源的理論比較低。而且局部地區(qū)自備電廠的規(guī)模不大，這些電廠都不參與系統(tǒng)調(diào)峰。第三個(gè)是跨省跨區(qū)輸電通道能力不足，難以在更大范圍消納新能源。一是新能源富集地區(qū)跨省跨區(qū)通道規(guī)劃建設(shè)滯后。第二是項(xiàng)目的核準(zhǔn)滯后于新能源項(xiàng)目，有的是滯后好幾年?，F(xiàn)有的新能源外送通道能力不能充分發(fā)揮，特別是在特高壓網(wǎng)架處于發(fā)展階段的時(shí)候，這個(gè)初期交直流運(yùn)行自關(guān)系，一部分通道的輸電能力不能充分發(fā)揮。而且風(fēng)電機(jī)組的耐壓水平也制約了直流的送電功率。四是市場(chǎng)化機(jī)制確實(shí)制約了新能源的消納，這里面有四點(diǎn)；一是火電發(fā)電計(jì)劃剛性執(zhí)行，擠占了新能源優(yōu)先發(fā)電的空間。第二是火電調(diào)峰能力得不到充分發(fā)揮，第三是新能源跨區(qū)消納有較大的壁壘，特別是部分省區(qū)要求企業(yè)在本省的發(fā)電機(jī)組沒有達(dá)到一定的小時(shí)數(shù)之前不得購(gòu)買外來電，這個(gè)也是制約了新能源的快速消納。第四個(gè)是需求側(cè)新能源的應(yīng)用程度還是比較低的。
第二部分介紹一下新能源消納的一些措施，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行是發(fā)輸配用多個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)合完成的。新能源的消納問題也涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)。我們總結(jié)了一下新能源的消納可以歸結(jié)為“3+1”的影響因素，“3”是指原網(wǎng)和三方，決定了市場(chǎng)消納的潛力?！?”是指政策和市場(chǎng)機(jī)制，決定了新能源消納潛力發(fā)揮的程度。要實(shí)現(xiàn)新能源高效消納，需要多措并舉綜合施策。
我們可以看一下國(guó)外的一些經(jīng)驗(yàn)，從電源側(cè)來看就是要提高靈活調(diào)節(jié)電源的比重。對(duì)新能源消納情況比較好的國(guó)家來說，無論是美國(guó)、葡萄牙、西班牙還是德國(guó)，總體來看他們靈活調(diào)節(jié)電源的比重都是比較高的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越我們國(guó)家。另外從電網(wǎng)側(cè)來講要依托強(qiáng)大的互聯(lián)電網(wǎng)，形成更大范圍的資源優(yōu)化配置平臺(tái)，擴(kuò)大可再生能源的消納。特別是葡萄牙、西班牙、德國(guó)、丹麥他們這些國(guó)家的新能源消納情況都比較好，你看這些國(guó)家的電網(wǎng)和相鄰國(guó)家的電網(wǎng)聯(lián)系都是非常緊密的。
在政策機(jī)制方面主要是要發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制的引導(dǎo)與促進(jìn)作用，引導(dǎo)新能源合理布局，還有在日前市場(chǎng)中發(fā)揮新能源價(jià)低的優(yōu)勢(shì)，增加消納能力。從我們國(guó)家的具體舉措來看，也是從這三個(gè)方面，從電源側(cè)來看就是優(yōu)化電源的發(fā)展布局。為了促進(jìn)風(fēng)電的有序發(fā)展，2016年國(guó)家能源局建立了風(fēng)電投資監(jiān)測(cè)的預(yù)警機(jī)制，分為三個(gè)等級(jí)。十三五期間需要嚴(yán)格按照國(guó)家的這種規(guī)劃安排進(jìn)行新能源的建設(shè)，對(duì)嚴(yán)重棄風(fēng)棄光的省份不再安排建設(shè)新能源，同時(shí)要落實(shí)煤電去產(chǎn)能的要求，為新能源的發(fā)展騰出空間。
還有就是加強(qiáng)調(diào)控能力的建設(shè)，一個(gè)是火電的靈活性改造，三北地區(qū)要完成2.15億千瓦的煤電改造，從電網(wǎng)側(cè)來看就要加快電網(wǎng)的互聯(lián)互通，這主要是要高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的建設(shè)跨省跨區(qū)間的輸電通道，發(fā)展智能配電網(wǎng)，適應(yīng)分布式新能源，加強(qiáng)區(qū)域間的電網(wǎng)互聯(lián)，提升各區(qū)域間的交換能力，實(shí)現(xiàn)資源戶部，促進(jìn)新能源的消納?？傮w來看西北地區(qū)通過與水電的這種戶部運(yùn)行，可以消納新能源同比增長(zhǎng)了38%。加快虛擬同步機(jī)、指揮能源等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，包括微電網(wǎng)、出能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，增強(qiáng)了新能源接入電網(wǎng)的適應(yīng)能力。從負(fù)荷側(cè)來說，一定要實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)，第二就是加快推進(jìn)電能替代。十三五期間全國(guó)要完成電能替代的規(guī)模要達(dá)到5千億千瓦時(shí)。關(guān)于市場(chǎng)機(jī)制方面要建立這種全國(guó)的統(tǒng)一電力市場(chǎng)，近期的機(jī)制就是要對(duì)于加強(qiáng)發(fā)電權(quán)交易，省間新能源外送的交易還有這種靈活調(diào)節(jié)新能源外送的電量，這就是靈活調(diào)整交易以及可再生能源的增量交易。中遠(yuǎn)期的市場(chǎng)機(jī)制來看就是可再生能源要直接參與跨省區(qū)的現(xiàn)貨交易。
最后提幾點(diǎn)建議，首先就是加強(qiáng)新能源、常規(guī)電源、電網(wǎng)三者之間的規(guī)劃及運(yùn)行的協(xié)調(diào)性。像靈活電源的建設(shè)，十三五期間要把火電的靈活性改造分解到逐年、逐省，確保改造規(guī)模落到實(shí)處。輸電通道的建設(shè)要跟新能源的基地統(tǒng)籌規(guī)劃，再有就是落實(shí)多少的電源調(diào)控政策，優(yōu)化新能源的開發(fā)布局。特別是在棄光、棄風(fēng)嚴(yán)重的地區(qū)要暫緩新能源的建設(shè)。還有就是完善新能源建設(shè)和并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，建立健全新能源電力交易機(jī)制，推動(dòng)電力輔助服務(wù)的市場(chǎng)建設(shè)，這個(gè)上午有專家也都談到過這些問題。還有就是創(chuàng)新價(jià)值及補(bǔ)貼機(jī)制，一個(gè)是要加快出臺(tái)支持抽水蓄能電站跨區(qū)調(diào)用的價(jià)格政策，再有就是完善電能替代的財(cái)政補(bǔ)貼稅收的優(yōu)惠政策。我今天就跟大家交流這么多，謝謝大家。
主持人：感謝王總從消納角度跟大家分享了最新的研究成果，下面我們有請(qǐng)上海交大程浩忠教授與大家交流。
程浩忠：大家好，下面我向大家匯報(bào)一下我們?cè)趪?guó)家自然科學(xué)基金的重點(diǎn)項(xiàng)目當(dāng)中做的關(guān)于大規(guī)模風(fēng)電產(chǎn)權(quán)接入的輸電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃的方法。這個(gè)項(xiàng)目是在2014年到2018年，現(xiàn)在還在進(jìn)行當(dāng)中，因?yàn)樽匀豢茖W(xué)基金主要是國(guó)家的基礎(chǔ)理論的研究，所以我在這里只是涉及到方法和理論，并沒有涉及到具體的數(shù)值和數(shù)據(jù)。
大家實(shí)際上都知道我們國(guó)家目前已經(jīng)規(guī)劃和建設(shè)的有9到10個(gè)千萬千瓦級(jí)的風(fēng)電基地，裝機(jī)量都有1千萬到2千萬的規(guī)模，風(fēng)電的間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性會(huì)引起整個(gè)風(fēng)電出力的不確定性，這樣大規(guī)模風(fēng)電群接入之后就給我們電網(wǎng)的安全帶來的很大的挑戰(zhàn)。我們從風(fēng)電本身的控制措施來著手，通過一些技術(shù)手段怎么樣盡可能降低這個(gè)風(fēng)電的波動(dòng)性，這是一個(gè)途徑，也是我們目前更多的采取的途徑。第二個(gè)方面是要從電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)的角度，通過電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和改造來調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行方式，合理的更加靈活的來適應(yīng)風(fēng)電帶來的這個(gè)不確定性。當(dāng)然這方面可能對(duì)電網(wǎng)公司的投資有更高的要求，對(duì)我們電網(wǎng)的規(guī)劃有更高的要求。我們現(xiàn)在可能有很多棄風(fēng)等等問題是由于這個(gè)引起的。在這個(gè)地方我們說從四個(gè)方面來考慮，第一個(gè)是風(fēng)電功率調(diào)節(jié)方式協(xié)調(diào)方面，第二個(gè)是風(fēng)電群接入的輸電系統(tǒng)自愈規(guī)劃，這個(gè)需要有兩個(gè)制成，一個(gè)是網(wǎng)價(jià)的制成，還有就是需要有出能的之車，我們要從電源出發(fā)，結(jié)合我們風(fēng)電的特性和電網(wǎng)的特性，共同研究。第三個(gè)是輸電系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃，這里面面臨著很多風(fēng)險(xiǎn)，包括怎么樣在可行性和最優(yōu)性方面進(jìn)行選擇，我們存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也存在有經(jīng)濟(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，這個(gè)投資的問題怎么匯報(bào)，這些都屬于不確定性規(guī)劃的范疇。所以我們想結(jié)合多場(chǎng)景的技術(shù)和不確定性信息的數(shù)學(xué)描述方法來建立電網(wǎng)的規(guī)劃模型。第四塊就是用全壽命周期成本的輸電系統(tǒng)價(jià)值規(guī)劃，從全壽命周期的角度來完善我們電網(wǎng)規(guī)劃的思路。所以在這方面我們想從價(jià)值規(guī)劃的角度來提出有關(guān)于未來智能電網(wǎng)發(fā)展。我們的研究?jī)?nèi)容主要是分為這四方面，第一個(gè)是網(wǎng)源協(xié)調(diào)規(guī)劃研究，考慮我們各種功率調(diào)節(jié)方式下跟電網(wǎng)和電源的耦合來研究網(wǎng)源協(xié)調(diào)規(guī)劃的模型。然后再用成本效益的評(píng)估模型以及得出它的價(jià)值指標(biāo)和建立多目標(biāo)的價(jià)值規(guī)劃模型。這個(gè)的研究思路就從網(wǎng)源協(xié)調(diào)、風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃、自愈規(guī)劃到價(jià)值規(guī)劃，這個(gè)技術(shù)方案上面我們從性能上有自愈的規(guī)劃，從風(fēng)險(xiǎn)控制上有風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)劃，在經(jīng)濟(jì)性層面上有一個(gè)價(jià)值的規(guī)劃，在協(xié)調(diào)運(yùn)行層面上有網(wǎng)源的協(xié)調(diào)規(guī)劃，從規(guī)劃的四個(gè)層面來考慮我們的技術(shù)路線。
通過電網(wǎng)當(dāng)中網(wǎng)絡(luò)的加強(qiáng)，區(qū)域間的能力來實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域間的功率交換，提高調(diào)峰和調(diào)頻的能力。比如說我們的模型當(dāng)中有這個(gè)機(jī)組運(yùn)行的成本，包括它的運(yùn)行費(fèi)用，包括它的起動(dòng)費(fèi)用，有線路投資的成本。在自愈的規(guī)劃上面，我們從元件層和系統(tǒng)層建立，電網(wǎng)自愈的技術(shù)配制從儲(chǔ)能的要求、自愈的策略，然后我們建立這樣一個(gè)多目標(biāo)的規(guī)劃模型，進(jìn)行求解，通過處理得出網(wǎng)架的規(guī)劃和儲(chǔ)能的設(shè)置。在這個(gè)儲(chǔ)能的充放電模型，我們把這些都挪進(jìn)去建立這樣一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，建立這么一個(gè)自愈規(guī)劃模型。
第三塊就是風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃的研究上面，涉及到了不確定性因素的數(shù)學(xué)的建模，這里面我們把大規(guī)模風(fēng)電產(chǎn)權(quán)的出力、線路鼓掌和檢修、電源裝機(jī)容量、負(fù)荷增長(zhǎng)。這方面就涉及到這樣的一些風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，包括概率的可用傳輸能力，且符合費(fèi)用的悲觀值，以及線路過窄的概率等等。總體這些我們建立這一個(gè)最小切負(fù)荷悲觀值概率可用值的傳輸能力。總體就是說我們建立有投資成本最小、有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)這些最好的以及相應(yīng)的約束條件，約束條件也是一個(gè)概率的約束，這樣的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃的模型。第四塊是價(jià)值規(guī)劃的研究，價(jià)值規(guī)劃當(dāng)中我們是基于全壽命周期的考慮大規(guī)模風(fēng)電產(chǎn)權(quán)介入的輸電系統(tǒng)的成本，這個(gè)成本當(dāng)中有設(shè)備級(jí)的、系統(tǒng)級(jí)的，比如說涉及到投資、運(yùn)行、鼓掌、維護(hù)乃至廢氣的成本，還有環(huán)境的成本，我們建立成本效率的模型，得出它的價(jià)值指標(biāo)最優(yōu)，用不確定性規(guī)劃理論和價(jià)值規(guī)劃理論來建立這樣一個(gè)價(jià)值規(guī)劃的模型。這個(gè)模型當(dāng)中我們涉及到了全命周期成本、費(fèi)用、結(jié)構(gòu)分解以及研究參數(shù)的選擇，最后我們?cè)趺礃幽繕?biāo)是怎么全面正確的測(cè)算我們的電網(wǎng)成本，包括這是我們所做的典型的全生命周期成本的模型，從系統(tǒng)級(jí)、設(shè)備級(jí)進(jìn)行了描述。比如說我們一塊是用經(jīng)濟(jì)的凈現(xiàn)值，一塊是用內(nèi)部的收益率，來構(gòu)建我們這樣的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。這里面主要涉及到科學(xué)問題有四個(gè)，由于時(shí)間關(guān)系我再簡(jiǎn)要描述一下。一個(gè)是實(shí)現(xiàn)輸電系統(tǒng)和風(fēng)電產(chǎn)權(quán)的協(xié)調(diào)規(guī)劃，這個(gè)從考慮運(yùn)行和規(guī)劃的兩個(gè)層面。這里面的主要問題是一個(gè)機(jī)組組合的優(yōu)化模型和網(wǎng)源協(xié)調(diào)的優(yōu)化模型。第二個(gè)是我們要用穩(wěn)定性理論和自愈理論相結(jié)合的來考慮輸電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和輸電性能的結(jié)構(gòu)。第三個(gè)是我們的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和不確定性因素的分析，然后來建立這個(gè)多目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃模型，提高輸電系統(tǒng)的抗風(fēng)險(xiǎn)、抗不確定性的能力。第四個(gè)就是我們用價(jià)值指標(biāo)和綜合效益來建立全生命周期的模型，來更好的提高輸電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。以上是我的簡(jiǎn)要匯報(bào)，謝謝大家。
主持人：感謝程浩忠教授在規(guī)劃方面的分享，下面由我跟大家共同討論一下儲(chǔ)能提高風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)性能這樣一個(gè)研究。 我這里跟大家分享的主要是從這五個(gè)方面，首先就是我們國(guó)家風(fēng)電發(fā)展的逆向分布的特點(diǎn)，包括風(fēng)電和光伏都是主要集中在三北地區(qū)，81%的風(fēng)電集中在三北地區(qū)，61%的光伏集中在西部地區(qū)。形成了目前全世界集中并網(wǎng)規(guī)模最大的、送出距離最遠(yuǎn)、接入電壓最高等。
汪寧勃：在這樣的一個(gè)輸電通道，從酒泉西部的瓜州到蘭州，隨著風(fēng)電的大幅度波動(dòng)，導(dǎo)致這個(gè)輸電線路的輸電有功功率甚至無功功率都隨著變化，這樣的變化是的系統(tǒng)運(yùn)行控制也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。正在建設(shè)的酒泉到湖南株洲的輸電線路在今年5月份投產(chǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)在分體調(diào)試，這個(gè)又是的我們新能源的輸電距離從1千公里到2500公里的量級(jí)變化，是的我們將面臨更多的問題，盡管其他地方也有特高壓輸電線路投運(yùn)，但是由于我們酒泉到湖南這個(gè)通道的點(diǎn)上目前沒有火電機(jī)組作為制成，這是國(guó)內(nèi)外唯一的幾乎是在源端純粹靠新能源來制成的，這將帶來更多的問題。
我們的總?cè)萘?，就甘肅目前的風(fēng)電可以排在世界第七，光伏也是可以排在世界第七、第八的位置，也就是說中國(guó)在這塊的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的走在了世界的前端。這個(gè)地區(qū)的土地資源的豐富是的它適合大規(guī)模開發(fā)，沒有足夠的土地資源是沒有辦法開發(fā)風(fēng)電和光伏的。同時(shí)它交通又比較方便，地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較好，又在輸電通道的下段，所以是的這個(gè)地方發(fā)展的比較快，也是問題比較多。在目前情況下，實(shí)際上盡管大家都在說棄光棄風(fēng)等等一系列問題，但是它的裝機(jī)容量已經(jīng)占全省總裝機(jī)容量的40%多。同時(shí)一個(gè)就是超常規(guī)快速發(fā)展，近10年甘肅風(fēng)電增長(zhǎng)了239倍，這些數(shù)據(jù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)外的水平。距離遠(yuǎn)的這樣一個(gè)特點(diǎn)也是跟別的地方不太一樣的。這是我們?cè)缙诮y(tǒng)計(jì)的當(dāng)時(shí)只有540萬裝機(jī)的出力特性，大家看一下按照這樣一個(gè)風(fēng)電的運(yùn)行的特性，實(shí)際上是一個(gè)面臨巨大的挑戰(zhàn)的，也就是說它隨時(shí)都在變化。這是某一天的一個(gè)出力特性，實(shí)際上在一天的時(shí)間里面大家可以看到反調(diào)峰特性非常明顯，就是白天用電的時(shí)候不怎么發(fā)電，到晚上猛發(fā)電。大家可以看單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的出用力的變化非常快，實(shí)際上風(fēng)電在整體有自我平抑波動(dòng)的這樣一個(gè)能力，但是它仍然是一個(gè)隨機(jī)波動(dòng)性的能源。就拿底下這張圖來說，如果裝一千萬的風(fēng)電，大概95%的概率它的發(fā)電能力只能發(fā)到500萬左右，大出力的時(shí)間非常短。
下面就儲(chǔ)能這塊做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，這實(shí)際上是我們承擔(dān)的一個(gè)國(guó)家863的項(xiàng)目，其中在這個(gè)項(xiàng)目的研究過程中通過儲(chǔ)能既加裝了超級(jí)電容也加裝了鋰電池儲(chǔ)能。在這個(gè)儲(chǔ)能的里面首先研究?jī)?chǔ)能配制的方法以及對(duì)儲(chǔ)能的需求，同時(shí)和風(fēng)電場(chǎng)的特性相結(jié)合，包括穩(wěn)態(tài)的和展態(tài)的兩種狀態(tài)下去探索儲(chǔ)能提高風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)特性的一個(gè)思路。這是在八臺(tái)機(jī)組的一個(gè)點(diǎn)上，另外選擇了3臺(tái)機(jī)組分別加裝了300千瓦的超級(jí)電能的儲(chǔ)能。這個(gè)是裝鋰電池儲(chǔ)能的，就是在戶外把儲(chǔ)能接到這個(gè)35千伏母線上。這個(gè)是在儲(chǔ)能系統(tǒng)里面1兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)里面的內(nèi)部接線。整個(gè)這塊是最后放在一個(gè)集裝箱系統(tǒng)里面。它的儲(chǔ)能工作的原理主要是除了展臺(tái)制成以外就是這種平抑快速的波動(dòng)，是的風(fēng)電出力相對(duì)比較平穩(wěn)。超級(jí)電容主要是提供對(duì)直流母線的電壓作為控制源，作為一個(gè)緊急狀態(tài)下的控制和異常波動(dòng)的控制。這個(gè)也是在超級(jí)電容充放電過程中展示的曲線，這個(gè)是儲(chǔ)能在整個(gè)過程中的一個(gè)仿真的曲線和波動(dòng)變化的平邑吸收毛刺的變化過程。實(shí)際上由于我們這個(gè)容量選擇的比較小，所以它只能平抑一下波動(dòng)的毛刺。
這個(gè)是暫態(tài)頻率支撐的響應(yīng)，這個(gè)是超級(jí)電容控制的框圖，這個(gè)超級(jí)電容隨著電壓的變化會(huì)有快速的支撐或者是響應(yīng)。在這個(gè)里面我們?cè)诔Ｒ?guī)狀態(tài)下只是講風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力，但是正常情況下電網(wǎng)對(duì)機(jī)組不僅有所謂的穿越，甚至需要要求在特殊情況下繼續(xù)輸出有功和無功。這比我們現(xiàn)在的國(guó)標(biāo)要求已經(jīng)高了。這是在這個(gè)過程中充電和放電的頻率響應(yīng)的概率密度圖，這是整個(gè)過程中電壓的變化和積累的功率密度的圖。前面那些過程主要是偏理論和仿真過程，實(shí)際上我們?cè)谶@個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中儲(chǔ)能和超級(jí)電容，在儲(chǔ)能重點(diǎn)提高風(fēng)電的可調(diào)性能，在超級(jí)電容重要是解決提高風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)支撐能力的特點(diǎn)上面。這個(gè)是整個(gè)控制系統(tǒng)，這個(gè)是在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙里面加裝的超級(jí)電容的界面以及整個(gè)柜子展示的圖。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)本來是準(zhǔn)備驗(yàn)證70%，后來可能調(diào)的不太準(zhǔn)，在電壓跌落到72.32的時(shí)候持續(xù)了5秒鐘，并且在5秒鐘故障解除以后依然可以支撐。在我們整個(gè)測(cè)試的過程中，連續(xù)的輸出有功和無功，并且實(shí)現(xiàn)了不僅有低電壓穿越功能，而且有低電壓耐受能力，并且提供了很好的暫態(tài)支撐能力。
這個(gè)是儲(chǔ)能裝置的圖，因?yàn)檫@套裝置實(shí)際上在投用以后僅僅是平抑一下毛刺的波動(dòng)，所以我們對(duì)這塊沒有特別的關(guān)注，但是在超級(jí)電容那塊的觀察，它的作用更加顯著。在這樣一兆瓦一兆瓦的儲(chǔ)能裝置占的比例太小了，所以它在里面所起的作用非常有限。我們想通過這個(gè)研究干什么呢？就是什么時(shí)候我們風(fēng)電機(jī)組能夠像長(zhǎng)足機(jī)組一樣達(dá)到實(shí)現(xiàn)這樣的常規(guī)機(jī)組的功能，按照這樣一個(gè)目標(biāo)去努力，這個(gè)是我們做的其中的探索之一。謝謝大家。
主持人：下面我們有請(qǐng)深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司研發(fā)總監(jiān)潘文武先生給大家分享智能微電網(wǎng)的應(yīng)用。
潘文武：各位嘉賓大家好，我這邊講的主要是微電網(wǎng)方面的一些應(yīng)用，包括我們?cè)谖㈦娋W(wǎng)方面應(yīng)用的一些經(jīng)驗(yàn)。首先我們介紹一下什么是微電網(wǎng)，微電網(wǎng)的核心就是儲(chǔ)能，在這個(gè)環(huán)節(jié)里面起到一個(gè)調(diào)節(jié)作用，這是最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。什么樣的微電網(wǎng)才能稱作一個(gè)智能微電網(wǎng)呢？首先從微電網(wǎng)的應(yīng)用角度來說，它需要保證一個(gè)負(fù)荷的可靠穩(wěn)定和優(yōu)異的供電質(zhì)量，這是根本?？煽啃跃褪潜ＷC用戶的用電持續(xù)性，沒有斷電的風(fēng)險(xiǎn)。穩(wěn)定性就是供電的電壓平抑質(zhì)量以及負(fù)荷突變的時(shí)候能夠保證性能的穩(wěn)定。第二個(gè)可能就是優(yōu)化各種能量的管理方案，微電網(wǎng)中包含多種能源，如何保證它的能源管理的優(yōu)異化呢？第一個(gè)就是我們保證可再生能源的最大利用，因?yàn)檫@樣的話經(jīng)濟(jì)效益會(huì)最高。其次我們會(huì)用到電網(wǎng)的能源，最后我們可能才會(huì)用到像柴油機(jī)這種石化能源，一般這樣利用的話可能經(jīng)濟(jì)效益是最高的。然后通過蓄電池的充放電控制來保證電池的壽命跟效率更高，這樣的話它的經(jīng)濟(jì)效益可能會(huì)更加的提高。因?yàn)殡姵卦谶@個(gè)微電網(wǎng)占的比重是比較高的，如果它的壽命跟效率沒法提高的話，其實(shí)它的經(jīng)濟(jì)效益是沒法提升的。
智能的微電網(wǎng)肯定需要監(jiān)控，主要是監(jiān)控我們的柴油機(jī)、PCS、電池、光伏等等，還有供電質(zhì)量的監(jiān)控、系統(tǒng)故障的定位，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)一些故障的時(shí)候我們?nèi)绾稳ザㄎ凰?，如何在出現(xiàn)故障的第一時(shí)間定位然后消除故障，保證持續(xù)供電。還有就是系統(tǒng)的一些在線升級(jí)，因?yàn)榭赡芤恍┪㈦娋W(wǎng)的地域都比較偏，如果需要人力去升級(jí)的話可能維護(hù)成本比較高。在風(fēng)險(xiǎn)控制方面，雖然微電網(wǎng)中有很多能源，但是每種能源可能自身的可靠性可能還相當(dāng)不錯(cuò)，但是組合起來之后可能會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的故障，在故障發(fā)生的時(shí)候我們肯定第一時(shí)間是保證不掉電，可能第一點(diǎn)要做到故障的不擴(kuò)大化，然后才能保證故障不影響微電網(wǎng)的運(yùn)行。最終是給運(yùn)營(yíng)方提出一個(gè)告警，提示他盡快去維護(hù)，這是我們對(duì)微電網(wǎng)的一個(gè)基本定義。
上面我們主要是講了一下什么是智能微電網(wǎng)，因?yàn)閺奈覀児镜倪\(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)包括一些案例來說，對(duì)微電網(wǎng)做了一個(gè)初步的介紹，可能它的介紹有些片面，因?yàn)槲覀冎饕亲鰞?chǔ)能逆變器跟儲(chǔ)能項(xiàng)目的，可能我們講的偏向于這一塊。第二個(gè)我們可能從應(yīng)用角度講一下儲(chǔ)能微電網(wǎng)的種類。這個(gè)種類的劃分同樣是通過我們的應(yīng)用案例，包括現(xiàn)在很多客戶的需要來劃分的。我們初步通過這個(gè)PCS包括儲(chǔ)能的應(yīng)用，我們大致上可以劃分為5類，這個(gè)劃分可能還是基于這個(gè)應(yīng)用方面，不是通過理論上面的或者概念來劃分。第一個(gè)就是儲(chǔ)能，比如說電池跟電網(wǎng)的配合作為一類。第二種就是儲(chǔ)能、電網(wǎng)跟可再生能源可以劃分為一類。第三種就是電網(wǎng)、儲(chǔ)能、可再生能源、柴油機(jī)或者天然氣這種。第四種儲(chǔ)能和可再生能源作為一種。第五種就是儲(chǔ)能可再生能源+柴油機(jī)。大家看到這種排列組合，其實(shí)大部分都離不開儲(chǔ)能，其次就是電網(wǎng)跟可再生能源、油機(jī)，就是一個(gè)排列的組合，各種排列組合會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)用場(chǎng)景，在應(yīng)用的時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生不同的故障。
我們剛才講的一個(gè)大規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用可能主要是調(diào)峰，之前幾位專家都講過了。這種就是在電網(wǎng)失電的情況下提供一個(gè)備份功能，可能短時(shí)間一個(gè)電網(wǎng)突然失壓了，然后通過這個(gè)保證電網(wǎng)的恢復(fù)，可能只是很短時(shí)間的，就是一個(gè)周波或者一兩個(gè)周波，或者秒級(jí)這樣的，它需要的可能電池的容量并不是很大，主要是提供短時(shí)間的支撐，保證電網(wǎng)在短時(shí)間可以恢復(fù)。我們通常講的比較多的可再生能源就是風(fēng)電、光伏，這種能源主要是由于電網(wǎng)不夠穩(wěn)定的運(yùn)用，因?yàn)轱L(fēng)電、光伏的間歇性比較強(qiáng)，發(fā)電規(guī)律不穩(wěn)定，這樣就造成了對(duì)電網(wǎng)有沖擊。我們?cè)谶@個(gè)環(huán)節(jié)中加入儲(chǔ)能來平滑它的輸出，對(duì)這個(gè)要求首先我們這里當(dāng)然還有一個(gè)負(fù)荷，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在是微電網(wǎng)不是大電網(wǎng)，微電網(wǎng)可以獨(dú)立運(yùn)行，已經(jīng)有用戶側(cè)接入了。我們第一種講的就是電網(wǎng)加儲(chǔ)能的時(shí)候其實(shí)沒有一個(gè)用戶負(fù)載的概念在里面，我們第二里面已經(jīng)有用戶負(fù)載的概念了，附近的負(fù)載已經(jīng)可以直接提供了，而且在電網(wǎng)掉電的時(shí)候已經(jīng)可以獨(dú)立運(yùn)營(yíng)了，沒有電網(wǎng)的時(shí)候它一個(gè)離網(wǎng)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的要求第一個(gè)是負(fù)載的配制能量不要大于PCS本身的容量，第二點(diǎn)就是電池容量可能取決于負(fù)載跟后備的時(shí)間，第三點(diǎn)就是光伏，我們這邊以光伏為離，光伏的組件也取決于負(fù)載跟后備時(shí)間。
在并網(wǎng)的模式下，就是說有電網(wǎng)的情況下它屬于并網(wǎng)模式，并網(wǎng)模式這個(gè)PCS主要是工作在一個(gè)PQ的模式，光伏也是主要工作在PQ模式，PQ模式其實(shí)就是一個(gè)有功無工的調(diào)節(jié)。它的一個(gè)功能主要是電壓矯正，也可以做電流的矯正，保證電流的質(zhì)量。還可以進(jìn)行削峰填補(bǔ)，保持電池的容量以便在出現(xiàn)故障的時(shí)候做后備。因?yàn)楫?dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時(shí)候它完全可以離網(wǎng)，離網(wǎng)的時(shí)候主要是靠PCS自己的電池包括光伏兩者協(xié)同給負(fù)載供電。
離網(wǎng)情況就是PCS會(huì)進(jìn)入一個(gè)V/F的工作模式，它自己會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定的電壓源，光伏永遠(yuǎn)作為一個(gè)電流源的模式，唯一受到限制的時(shí)候就是可能出現(xiàn)負(fù)載比較輕，然后電池也滿的時(shí)候，這個(gè)PCS可能會(huì)發(fā)個(gè)指令要求它控制一下輸出功率，就這么簡(jiǎn)單。第三種就是離網(wǎng)并網(wǎng)我們講過了，我們并網(wǎng)跟離網(wǎng)的過程如何去切換呢？怎么保證負(fù)載供電的連續(xù)性呢？就是說我們作為一個(gè)單獨(dú)模式去講，雖然切換的模式存在時(shí)間很短，但是這個(gè)環(huán)節(jié)是非常重要的，因?yàn)槟闳绻袚Q做不好的話肯定會(huì)負(fù)載掉電的，我們重要的負(fù)載掉電肯定就會(huì)造成比較大的經(jīng)濟(jì)損失了。我們看到它配制的時(shí)候，跟電網(wǎng)連接的時(shí)候有一個(gè)STS就是靜態(tài)開關(guān)，我們也叫ATS，就是自動(dòng)切換開關(guān)，它會(huì)自動(dòng)切斷與電網(wǎng)的聯(lián)系。我們?cè)谶@個(gè)情況下為什么要切斷與電網(wǎng)的聯(lián)系呢？因?yàn)槲覀儽ＷC不了電網(wǎng)是什么時(shí)候恢復(fù)。因?yàn)樵诘綦姷哪且豢涛业腜CS已經(jīng)形成了自己的小電網(wǎng)了，有自己的電壓也有自己的頻率。如果我們沒有切斷與電網(wǎng)的聯(lián)系的話，電網(wǎng)一恢復(fù)的話就相當(dāng)于存在兩個(gè)電壓源，有可能會(huì)造成兩個(gè)電壓源之間的沖突，有可能瞬間會(huì)把另外一個(gè)電壓源擊垮，可能負(fù)載的供電還是掉電了。所以在這個(gè)情況下，在失電掉電的那一刻必須切斷這個(gè)聯(lián)系。在離網(wǎng)的狀態(tài)下，電網(wǎng)恢復(fù)之后我們第一時(shí)間不是切過去，而是先用PCS的V/F工作模式先跟蹤上電網(wǎng)的電壓跟頻率、向位這三者的同步，然后并合。第三種就是儲(chǔ)能加微電網(wǎng)加油機(jī)，在這個(gè)過程中多了一個(gè)柴油機(jī)，在這里會(huì)多一重，就是電網(wǎng)、PCS和油機(jī)三者之間的切換，其實(shí)它的工作順序也跟原來差不多，只是說它多了一種，我們就有一個(gè)123的順序。
這種應(yīng)用場(chǎng)景，我們現(xiàn)在講的是第四種，就是儲(chǔ)能加可再生能源，儲(chǔ)能僅僅就是作為一個(gè)電壓源，光伏或者風(fēng)電直接做能源的補(bǔ)充。光伏跟可再生能源作為能源的主要輸入，所有的能源的來源其實(shí)就是來源可再生能源，這種應(yīng)用是最簡(jiǎn)單的。第五種就是可再生能源加儲(chǔ)能加柴油機(jī)，跟有電網(wǎng)的情況類似，只不過原來的電網(wǎng)變成了個(gè)小柴油機(jī)，就是一個(gè)小電網(wǎng)，但是它的控制稍微有一點(diǎn)不一樣，這邊我們就不用去細(xì)講了。
我講一下我們公司的一個(gè)方案，我們公司的大致方案跟我之前講的一個(gè)邏輯過程是類似的，就是說我們有我們的PCS、光伏逆變器、監(jiān)控、切換柜子作為一個(gè)整體方案。這種就是說包含了所有的，包括柴油機(jī)、電網(wǎng)、可再生能源，同樣需要用一個(gè)自動(dòng)切換，大的一點(diǎn)的自動(dòng)切換柜，做電網(wǎng)PCS包括柴油機(jī)之間的切換。然后我們公司做了一些案例，比如說給泰國(guó)空軍基地做了19個(gè)100K的，然后在深圳也做了一個(gè)300千瓦的微電網(wǎng)，還有南非的一些項(xiàng)目，包括新疆，也是軍事基地的一些項(xiàng)目，還有印尼的，包括其他地方的。大致就是這些，謝謝大家。
主持人：下面我們有請(qǐng)國(guó)家可再生能源中心副主任、國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究院趙勇強(qiáng)給大家分享高比例可再生能源與電力轉(zhuǎn)型。
趙勇強(qiáng)：非常高興參加這個(gè)儲(chǔ)能大會(huì)，從我們可再生能源這個(gè)角度談一談。應(yīng)該說大家都知道儲(chǔ)能最大的驅(qū)動(dòng)力之一就是可再生能源，可再生能源怎么跟儲(chǔ)能結(jié)合呢？可能剛才一些專家從技術(shù)的角度也談了很多，我這里可能更多的是從能源轉(zhuǎn)型，宏觀長(zhǎng)期的層面分享一下我們的一些認(rèn)識(shí)。大家知道可再生能源應(yīng)該是一個(gè)長(zhǎng)期的話題，但是進(jìn)入大規(guī)模的發(fā)展階段也就是過去十幾年的事情，到去年為止大家可以看到巴黎協(xié)定通過了，是因?yàn)榭稍偕茉匆呀?jīng)成為解決能源問題的一個(gè)成熟的解決方案。
根據(jù)各方的研究，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，可再生能源比較實(shí)現(xiàn)高比例的發(fā)展，滿足于50%以上的能源需求，這個(gè)比例是不斷提高的。今年3月初，國(guó)際能源署與可再生能源署在一起發(fā)布了一個(gè)報(bào)告，在各個(gè)部門都要推動(dòng)可再生能源運(yùn)用。這個(gè)風(fēng)電、太陽能可以滿足絕大部分的需求。核電應(yīng)該說是一個(gè)低碳的電力，核電將來也要轉(zhuǎn)變自己的定位運(yùn)行方式，也要釋放靈活性，也要根據(jù)市場(chǎng)工序進(jìn)行一些性能調(diào)節(jié)，我想中國(guó)的核電未來也應(yīng)該是往這個(gè)定位轉(zhuǎn)。
關(guān)于成本來說是現(xiàn)在可再生能源發(fā)展的最大制約，現(xiàn)在國(guó)際上不考慮補(bǔ)貼的情況下，招標(biāo)競(jìng)價(jià)是2毛錢人民幣，這是在資源比較少，資本成本比較低的國(guó)家已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了，中國(guó)業(yè)界也提出了這個(gè)目標(biāo)，要做出補(bǔ)貼的退出，在未來幾年我們可以看到中國(guó)的更接近的目標(biāo)。在國(guó)際上可再生能源的投資已經(jīng)超過了化石能源的投資，可再生能源已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；l(fā)展，風(fēng)電作為新能源在全球電力中的比重也達(dá)到3%，一些國(guó)家在新能源里面的比重已經(jīng)達(dá)到了一種可觀的規(guī)模，他們的目標(biāo)就是本世界中葉的時(shí)候基本上80%以上，甚至是100%。而且德國(guó)作為一個(gè)能源轉(zhuǎn)型的領(lǐng)先國(guó)家，大的挑戰(zhàn)就是成本補(bǔ)貼問題，事實(shí)上他們過去也是飽受這方面的一些批評(píng)，但是根據(jù)最新的形勢(shì)，在2015年它的補(bǔ)貼總規(guī)模已經(jīng)達(dá)到峰值，未來這個(gè)成本會(huì)繼續(xù)下降，補(bǔ)貼也會(huì)逐步的削減，在中國(guó)也是希望通過各方面的努力把這個(gè)補(bǔ)貼的需求控制，然后削減。德國(guó)的另外一個(gè)挑戰(zhàn)就是消納問題，前年德國(guó)出現(xiàn)了一個(gè)日食，很多人認(rèn)為這是挑戰(zhàn)，但是我們認(rèn)為這是展示了能源電力系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，它是能夠克服這個(gè)挑戰(zhàn)的，但是需要各方面的共同努力，是的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變運(yùn)行方式。剛開始的可再生能源是可忽略的，然后是不可忽略的，然后需要整個(gè)電力系統(tǒng)靈活轉(zhuǎn)型，后面發(fā)現(xiàn)各種安全性等等都面臨一些挑戰(zhàn)，在一些局部地區(qū)我國(guó)也面臨這個(gè)挑戰(zhàn)，各地區(qū)的進(jìn)程不一樣。就中國(guó)而言，能源轉(zhuǎn)型應(yīng)該說談了很多年，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整也談了很多年，可再生能源成為這個(gè)綠色增長(zhǎng)的最重要任務(wù)，可再生能源也是最符合這五大發(fā)展歷年的。我們的目標(biāo)是2020年15%，2030年是20%，這是一個(gè)底線目標(biāo)，我們要努力滿足并超過這個(gè)目標(biāo)才能讓能源轉(zhuǎn)型更加明顯，能源革命更加有效果一些。過去十年都是針對(duì)單個(gè)技術(shù)的，要確定你的價(jià)格，給你補(bǔ)貼。未來我們靠什么？一方面從需求方面拉動(dòng)可再生能源發(fā)展，另一方面需要整個(gè)電力系統(tǒng)來轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)在更多的是從區(qū)域的，比如說輸電通道建設(shè)和一些火電靈活性的改造剛剛起步，還有建立一些風(fēng)電供熱的項(xiàng)目等等。遠(yuǎn)期或者長(zhǎng)期來說怎么辦呢？我們認(rèn)為必須要解決當(dāng)前的棄風(fēng)問題，很大的問題就是說我們從現(xiàn)在就要做起怎么改變未來的能源電力建設(shè)的規(guī)?；蛘呓Y(jié)構(gòu)，大家可以看到這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施壽命期是非常長(zhǎng)的，整個(gè)城市跟這個(gè)分布式能源相關(guān)的可能是50年、100年，我們必須現(xiàn)在就開始盡快的按照前瞻性眼光、目標(biāo)導(dǎo)向來推動(dòng)電力轉(zhuǎn)型。而中國(guó)過去10年建成的大規(guī)模的火電，對(duì)外來能源轉(zhuǎn)型到底怎么樣呢？既然已經(jīng)發(fā)生了，我們就要把這個(gè)存量利用好。所以傳統(tǒng)火電一方面要停止快速無序的建設(shè)，另一方面要推動(dòng)10億千瓦煤電的轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)為更具靈活性的電源、備用電，需要煤電廠以及各個(gè)省對(duì)自己的煤電定位和運(yùn)行方式都要轉(zhuǎn)變。將來可再生能源怎么樣呢？我們做了一個(gè)分析，按照兩度目標(biāo)，將來更多的依靠水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電和其他一些可再生能源發(fā)電，這是我們的一個(gè)理想情景，將來能夠走的怎么樣，這就要取決于現(xiàn)在各方的行動(dòng)。
我們認(rèn)為核心就是釋放電力系統(tǒng)靈活性，為什么首先說釋放呢？就是說在當(dāng)前電力系統(tǒng)是具有靈活資源的，不管是煤電還是負(fù)荷，還是省與省之間、區(qū)與區(qū)之間的輸電通道?？赡芙?jīng)過一段時(shí)間的存量的挖掘，可能還要繼續(xù)新增一些靈活性，比如說我們的一些輸電通道，還要把這些臨省、臨區(qū)，還有要把這些電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能利用起來，另外規(guī)劃也要變成。在國(guó)外的規(guī)劃是根據(jù)電力系統(tǒng)平衡，對(duì)未來成本的分析，來反過來知道各種電源的結(jié)構(gòu)，中國(guó)將來也要往這個(gè)方向轉(zhuǎn)變。哪種方式最能發(fā)揮作用呢？其實(shí)都能發(fā)揮作用，但是根據(jù)目前的技術(shù)水平來說，我們認(rèn)為成本是最低的還是通過釋放這個(gè)市場(chǎng)方面的一些活力，市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新，率先的把一些煤電和天然氣調(diào)峰爬坡的能力釋放出來，另一方面我們就要需要這個(gè)需求側(cè)讓這個(gè)靈活性釋放出來，未來就是各種太陽熱發(fā)電、儲(chǔ)能各方面的資源能夠充分發(fā)揮。
我們自己做了一些面向2030年的情景分析，將來電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式都要轉(zhuǎn)變成相對(duì)靈活的能源，這個(gè)運(yùn)行方式是需要市場(chǎng)價(jià)格引導(dǎo)的，而不是說自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。包括電動(dòng)汽車將來也是成為一個(gè)最重要的系統(tǒng)的參與者，或者是一個(gè)靈活性的貢獻(xiàn)者。我們現(xiàn)在在另外執(zhí)行一個(gè)課題，就是新能源和電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展研究，我們分析一下在2030年如果是幾千萬，上億千瓦，2050年就更多了，這樣的話就是非?？捎^的一些靈活資源，讓他們?cè)趺窗l(fā)揮作用呢？就是一方面通過很好的規(guī)劃，另外一方面就是通過價(jià)格信號(hào)，讓他們大幅的降低用電成本，為系統(tǒng)提供支撐。這個(gè)路徑怎么樣呢？以高比例的可再生能源應(yīng)用示范區(qū)帶動(dòng)全國(guó)大比例可再生能源的發(fā)展，通過電改大家也知道，現(xiàn)在逐漸放開發(fā)用電計(jì)劃，同時(shí)在近期保障發(fā)電用電小時(shí)數(shù)，但是因?yàn)楝F(xiàn)在各種原因保障的不是很好，有一些問題。但是我們認(rèn)為更重要的一個(gè)條件是必須要用電力運(yùn)用系統(tǒng)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，形成靈活的電力系統(tǒng)調(diào)度。更大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)和平衡是可以降低這個(gè)成本的，我們中國(guó)應(yīng)該說是有優(yōu)勢(shì)的，需要各方共同的努力，也要打破以省為實(shí)體的電力市場(chǎng)。
最后就是說關(guān)于我們這個(gè)分布式能源、智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)應(yīng)該是給我們打開了新的天地，現(xiàn)在還是處在新的探索階段，各方可能還有不同的理解，可能更注重技術(shù)。未來這個(gè)商業(yè)模式和新的電力交易的方式也會(huì)發(fā)生變化。未來一種趨勢(shì)是更大范圍的平衡，一種趨勢(shì)是本地生產(chǎn)本地應(yīng)用。開發(fā)建立本地的交易平臺(tái)，我們也非常關(guān)注未來發(fā)展的趨勢(shì)，我們相信方向是更加智能化、多元化的，可以為業(yè)界提供更多的機(jī)會(huì)，這樣才能實(shí)現(xiàn)人人生產(chǎn)可再生能源，人人消費(fèi)可再生能源，人人享有可再生能源。謝謝大家。
主持人：非常感謝趙主任的分享，下面有請(qǐng)我們清華大學(xué)電機(jī)系副主任魯宗相為大家介紹適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行需求的多點(diǎn)廣域布局電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃。
魯宗相：大家好，我們儲(chǔ)能很核心的要在未來整個(gè)能源場(chǎng)景當(dāng)中去找到我們的一個(gè)應(yīng)用背景。因?yàn)槲冶旧淼谋尘皩?shí)際上是搞系統(tǒng)的，所以說我們今天應(yīng)邀請(qǐng)跟儲(chǔ)能去講。我們實(shí)際上是給大家擺了一個(gè)未來可能的場(chǎng)景之下，我們儲(chǔ)能有什么樣的應(yīng)用背景。所以說要講這個(gè)的話，我們實(shí)際上需要先給大家講一講這個(gè)背景。我這里提了一個(gè)詞叫做未來電網(wǎng)的靈活資源需求，這個(gè)需求如果論證成立，我們儲(chǔ)能的空間就無限大，大家的市場(chǎng)無限大?，F(xiàn)在這些公司再滋生出來10倍也足夠支撐這個(gè)空間。下面是我們的一個(gè)案例，一個(gè)就是從比較大范圍的，從系統(tǒng)層級(jí)來講怎么去做網(wǎng)和儲(chǔ)的一體化的靈活規(guī)劃。另外我們就是結(jié)合可再生能源如何做一個(gè)多風(fēng)場(chǎng)的儲(chǔ)能協(xié)調(diào)。剛才我們趙勇強(qiáng)主任講的，包括各方面都在講我們所需要或者說所預(yù)計(jì)的一個(gè)未來現(xiàn)狀就是說未來可能是一個(gè)高比例可再生能源的發(fā)展場(chǎng)景。這么樣的一個(gè)場(chǎng)景之下，我們又碰到了一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題，就是說未來是很美好的，但是現(xiàn)實(shí)是比較骨感的。從增速來講風(fēng)電花了10年時(shí)間翻了100倍，光伏只花了5年時(shí)間就翻了100倍，但是不管是光還是風(fēng)還是水，近幾年來都棄的比較厲害，就是說我們?cè)趺礃影熏F(xiàn)實(shí)這個(gè)問題且了才能走向大家認(rèn)為的比較美好的未來，這是我們近五年來在座的各位一定要干的事情，大家都得從各自的角度提出我們的解決方案。
我這里拋出一個(gè)觀點(diǎn)是什么呢？就是關(guān)于這個(gè)靈活性的問題，我們都知道以前電力系統(tǒng)運(yùn)行是上頭這條綠色的曲線，我們給了一條負(fù)荷曲線之后所有的機(jī)組跟著這條線跑，我們希望能夠包住這條負(fù)荷曲線。這個(gè)時(shí)候你的電源一半甚至到更多變成了可再生能源，它帶來的問題是什么呢？就是來回的波動(dòng)，依賴于我們預(yù)測(cè)系統(tǒng)，只要預(yù)測(cè)就一定有不準(zhǔn)的問題。所以在這種情況我們未來會(huì)有三個(gè)突出的問題，第一個(gè)是會(huì)有更高的爬坡率。這個(gè)爬坡的事情對(duì)搞調(diào)度的人來講是非常頭痛的，一定要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按照規(guī)定的功率調(diào)節(jié)方向調(diào)動(dòng)這個(gè)機(jī)組或者其他資源滿足這個(gè)調(diào)節(jié)的要求。實(shí)際上這個(gè)問題是未來所面臨的首要問題，還有就是各種不確定性變得更多，以前大家搞負(fù)荷預(yù)測(cè)已經(jīng)非常有信心的，95%以上的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率沒有問題。我們從電力系統(tǒng)的基本概念來講，以前我們講可靠、經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)在要增加一條就是靈活的問題，我們認(rèn)為未來的電力系統(tǒng)要講四性，就是安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。我們想構(gòu)建一個(gè)基于靈活性的未來電力系統(tǒng)的平衡原理，還是這些參與者，有供給方還有需求方，如果說從靈活性的角度來看，大家的身份是可以轉(zhuǎn)變的，風(fēng)電場(chǎng)因?yàn)檎{(diào)節(jié)能力相對(duì)弱，在靈活性的市場(chǎng)平衡之下，需求方和供給方在市場(chǎng)為基礎(chǔ)的條件下會(huì)變得跟以前不太一樣。而我們儲(chǔ)能作為一個(gè)能源轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，我們認(rèn)為定位儲(chǔ)能在整個(gè)大場(chǎng)景之下是能源轉(zhuǎn)換，因?yàn)樗旧聿皇请娫矗瑳]有發(fā)電的能力，一定要先儲(chǔ)才能放。構(gòu)建的一個(gè)新的平衡就是說我們需要一個(gè)靈活性的需求和靈活性的供求原理，這個(gè)一定要結(jié)合一個(gè)市場(chǎng)的平衡，這樣才能構(gòu)建一個(gè)新的靈活性平衡原理。原來的這種電力電量平衡，我們一定是依據(jù)我們的負(fù)荷曲線作為我們所有研究的輸入的，我所有的電源變化、所有的機(jī)組調(diào)節(jié)都是以我們所謂的負(fù)荷曲線為依據(jù)的，這個(gè)就包含了我們的負(fù)荷和可再生能源的總體出力的總和，這個(gè)時(shí)候可再生能源的裝機(jī)占比包括出力占比已經(jīng)達(dá)到一個(gè)足夠高的程度，所以我們需要去研究它的新的平衡。
這張圖是借用我們一個(gè)搞儲(chǔ)能的專家的圖，為什么我們這里要把儲(chǔ)能單獨(dú)拿出來？也是為了應(yīng)景，畢竟是一個(gè)儲(chǔ)能的會(huì)議。另外還需要講一個(gè)觀點(diǎn)，就是大家對(duì)儲(chǔ)能寄予厚望，一直有一個(gè)定位就是說它是一個(gè)革命的力量，一定是革現(xiàn)有電力系統(tǒng)若干環(huán)節(jié)的命。但是我們說革命這個(gè)詞往往比改革更加血腥，所以說現(xiàn)在來講就是所謂的到了深水區(qū)以后一定有上與下的差別。在整個(gè)儲(chǔ)能的體系當(dāng)中，不管是化學(xué)儲(chǔ)能還是物理儲(chǔ)能，要在我們剛才所講的電力系統(tǒng)下用，一定要從容量規(guī)模和調(diào)節(jié)的性能要求等等要適應(yīng)我們電力系統(tǒng)的要求，這就是作為一個(gè)大背景。
下面我們用兩個(gè)案例的方式說明到底怎么去用這個(gè)，一個(gè)是在整個(gè)系統(tǒng)層面我們講網(wǎng)和儲(chǔ)的一體化規(guī)劃，這個(gè)問題是怎么提出來的？就是我們說的如果我們放在一個(gè)高比例的場(chǎng)景之下一定會(huì)有一個(gè)調(diào)節(jié)需求，這個(gè)調(diào)節(jié)需求由誰來滿足就必然要有一個(gè)量化標(biāo)準(zhǔn)的問題。靈活性到底怎么去定量的計(jì)算，你說一個(gè)電力系統(tǒng)靈不靈活？以前我們總是以案例的方式來說，說在這種運(yùn)行情況之下能夠確定它是靈活的，但是我們能不能給一個(gè)概念一樣做呢？能不能類似的定義這樣一個(gè)量化的靈活性的問題，以及相應(yīng)的怎么建立它的約束指標(biāo)。我們看看它的物理概念是什么？實(shí)際上我們就是要找一個(gè)兩層的機(jī)理，上層關(guān)鍵是建立我們的投資決策體系，我到底是選擇儲(chǔ)能還是選擇火電機(jī)組的靈活性，下層一定是一個(gè)技術(shù)支撐的體系，也就是說對(duì)靈活性的交換機(jī)制要建立一個(gè)非常詳細(xì)的評(píng)價(jià)，什么樣的方式能夠得到一個(gè)共同的效果，這就有一個(gè)好與壞的比較了。在這個(gè)思路之下我們?cè)趺慈プ鐾顿Y？要做投資的話我們一定要證明這個(gè)最優(yōu)投資是存在的，首先我們證明了它一定存在這樣一個(gè)極值，我們的整體投資最小，這樣就意味著不一定是局部的設(shè)備或者子系統(tǒng)獲益最大，這當(dāng)中我們就要把全網(wǎng)當(dāng)中所有包含在內(nèi)的元件包括我們發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備一塊放進(jìn)去才能做這樣的優(yōu)化。這樣的一個(gè)優(yōu)化結(jié)果，我們一定要去做一個(gè)模擬才能得到這個(gè)結(jié)果。這個(gè)模擬過程我們可以先去做技術(shù)上的可行，實(shí)際上在工程上我們都有這個(gè)概念，一定是技術(shù)可行才講經(jīng)濟(jì)最優(yōu)，先做下層的優(yōu)化就是保障整個(gè)靈活的平衡的技術(shù)可行性。保障了這個(gè)可行性之后我們就可以進(jìn)一步的去做上層的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)。這個(gè)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)我們證明了它實(shí)際上一定是存在這個(gè)最優(yōu)值的，如果不存在這個(gè)最優(yōu)值的話我們一定要用別的手段來解決了。通過這樣的流程我們做一個(gè)簡(jiǎn)單的案例，讓大家看看實(shí)際數(shù)據(jù)會(huì)是什么樣的結(jié)果。我們這里實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)蒙的規(guī)劃數(shù)據(jù)的案例，我們給了常規(guī)的火電，包括這里的年產(chǎn)基礎(chǔ)，還有自備火電還有這些儲(chǔ)能，我們考慮各自的調(diào)節(jié)速度和調(diào)節(jié)范圍。我們想比較一下，這么多的手段到底怎么樣組合能夠達(dá)到一個(gè)最佳的效果。這就是做的一個(gè)投資效益曲線，這條藍(lán)色的是凈收益曲線，它一定有一個(gè)最高點(diǎn)，這個(gè)最高點(diǎn)就是我們的一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)指示意義是什么呢？就是說我們實(shí)際上是可以找到這個(gè)最優(yōu)點(diǎn)的運(yùn)行的。大概的效果是什么樣的呢？取決于你對(duì)靈活性的要求，如果說你對(duì)靈活性的要求越高的話，你一定調(diào)的范圍越小，我們的儲(chǔ)能就大有市場(chǎng)。包括這個(gè)自備的調(diào)峰手段也可以用了，包括需求響應(yīng)也可以用了。實(shí)際上我們大概還使有一個(gè)傾向性的，現(xiàn)有的火電的靈活性應(yīng)該還是放在第一步考慮，然后才是我們儲(chǔ)能、調(diào)峰等等手段，因?yàn)槔锩嬗幸粋€(gè)經(jīng)濟(jì)代價(jià)的問題。我們以前的思路，電網(wǎng)調(diào)度針對(duì)每一個(gè)電場(chǎng)來做，我們現(xiàn)在不想用這種思路做，這樣會(huì)讓我們的調(diào)度也變得很難受，因?yàn)橐艿狞c(diǎn)太多。以前說我們20年火電廠的數(shù)據(jù)庫(kù)大概也就是幾千個(gè)機(jī)組的范圍，結(jié)果3年風(fēng)電機(jī)組一上來就過萬臺(tái)機(jī)組了，所以這個(gè)管理是很麻煩的。我們把它變成集中開發(fā)、集中外送，加一個(gè)集群的概念，達(dá)到兆瓦級(jí)甚至是達(dá)到百萬常規(guī)機(jī)組級(jí)，這樣的一個(gè)問題我們?cè)趺慈プ觯繉?shí)際上就是找到它的內(nèi)外優(yōu)化層面，第一個(gè)是找到調(diào)節(jié)量的均衡分配的能力。各個(gè)風(fēng)電廠之間到底怎么去分配，一定要考慮互補(bǔ)性。還有就是假設(shè)每一個(gè)都有一個(gè)儲(chǔ)能，也有一個(gè)相互調(diào)劑的問題。如果這個(gè)時(shí)候某一個(gè)A風(fēng)電場(chǎng)需要用，BCD風(fēng)電場(chǎng)都可以支持，當(dāng)然這個(gè)不是白用的，是需要有市場(chǎng)支撐的。在成本當(dāng)中我們還要考慮功率平衡的約束條件，這樣我們做出來的結(jié)果就是希望能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)拿集群作為一個(gè)代理去作為一個(gè)整體去跟電網(wǎng)進(jìn)行溝通和交易。因?yàn)樵缟蠗钤菏空f要成立聯(lián)盟才能改善儲(chǔ)能在整個(gè)市場(chǎng)或者在整個(gè)國(guó)家管理體系的地位，其實(shí)這個(gè)是有一定的技術(shù)合理性的，因?yàn)楫?dāng)你體量規(guī)模差不多的時(shí)候才有一個(gè)平等的對(duì)話基礎(chǔ)。一樣的道理，我們就有一個(gè)利益分配的問題。我們最終是想證明什么呢？如果說我們儲(chǔ)能的投資者是一個(gè)理性投資者，沒有惡性競(jìng)爭(zhēng)或者說沒有通過壟斷抬價(jià)的，這種理性的假設(shè)之下我就可以去做一個(gè)博弈，最終是希望我的集群收益一定要大于單獨(dú)控制的收益，而且要體現(xiàn)各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)之間的公平和效率。這樣做下來的結(jié)果我們認(rèn)為還是可以做到的。也就是說我們從理論上來講可以研究它的相互吸引力，就是說你這個(gè)聯(lián)盟最終怎么樣才能成立，一定是大家都基于一個(gè)公平原則去做才能成立。這個(gè)就是我們拿實(shí)際的數(shù)據(jù)做出來的一個(gè)結(jié)果。實(shí)際上這個(gè)背后的引子實(shí)際上就當(dāng)時(shí)在東北做的那個(gè)儲(chǔ)能的方案，至少參與的幾個(gè)風(fēng)電場(chǎng)之間獲得了比較好的收益，儲(chǔ)能投資一定程度上投資回報(bào)率是比其他的要高很多的。
我們總體來講，通過這樣的一個(gè)分配方式我們可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)和綁定，通過這個(gè)研究我們也有一個(gè)概念。就是儲(chǔ)能走的一種技術(shù)合作路線跟我們以前做的一定不一樣，因?yàn)樗偸菃卧。墙M合的數(shù)量大，這個(gè)跟以前我們傳統(tǒng)火電機(jī)組單機(jī)容量大數(shù)量少的特征是完全不一樣的。所以我們類似的道理做了一個(gè)不同尺度的協(xié)調(diào)規(guī)模，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)你協(xié)調(diào)的儲(chǔ)能數(shù)量越多的時(shí)候，最終取得的效果越好，也就是說仍然有一個(gè)規(guī)模效應(yīng)存在，這個(gè)和我們當(dāng)初講的火電的規(guī)模效應(yīng)是不一樣的。我們?cè)谖磥淼膱?chǎng)景之下，靈活性一定會(huì)成為一個(gè)有價(jià)值的市場(chǎng)，它一定會(huì)成為我們儲(chǔ)能未來應(yīng)用的一個(gè)重大需求。儲(chǔ)能將作為一種專門的靈活調(diào)節(jié)資源將在未來電網(wǎng)中獲得巨大的應(yīng)用潛力，另外是我們做了一些小的案例，證明了在多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)之間去應(yīng)用這種分布式儲(chǔ)能做廣域協(xié)調(diào)控制是可以實(shí)現(xiàn)我們儲(chǔ)能的價(jià)值回收的。我的報(bào)告就到這里，謝謝大家。
主持人：感謝魯宗相老師的精采演講，在休息之前我們請(qǐng)最后一位演講嘉賓，有請(qǐng)國(guó)網(wǎng)能源研究院新能源所主任王彩霞女士給大家分享可再生能源參與電力市場(chǎng)模式研究。
王彩霞：各位同行下午好，我下午給大家分享的這個(gè)題目就是可再生能源參與電力市場(chǎng)模式的研究，這個(gè)其實(shí)今天的很多專家也都提到了相關(guān)的內(nèi)容，尤其是我們下午王總介紹的消納可再生能源的策略。我可能重點(diǎn)就是去向各位專家分享一下在市場(chǎng)機(jī)制這塊我們的一個(gè)研究。
可再生能源參與電力市場(chǎng)模式研究，主要分為這五個(gè)部分。首先是簡(jiǎn)要跟大家介紹一下我們國(guó)家可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀，估計(jì)很多專家也在PPT里有提到。2016年底我們國(guó)家風(fēng)電和光伏的并網(wǎng)容量達(dá)到2千萬千瓦，占全國(guó)總裝機(jī)14%，電量占全國(guó)發(fā)電量5%。對(duì)風(fēng)電來講它的裝機(jī)是接近總裝機(jī)的9%，這是全國(guó)風(fēng)電的分布情況。對(duì)于太陽能發(fā)電量，裝機(jī)基本上是5%左右，主要是集中在西北地區(qū)。有16個(gè)省份的風(fēng)電和太陽能已經(jīng)是這些省份的第二大電源。我們有21個(gè)省區(qū)都出臺(tái)了綜合改革試點(diǎn)的方案，輸配電價(jià)的改革也在進(jìn)行當(dāng)中。提高可再生能源發(fā)電和分布式能源發(fā)電的比例是我們這次電改文件中重點(diǎn)提到的基本原則，和可再生能源消納密切相關(guān)的兩個(gè)配套文件，最近剛剛我們國(guó)家運(yùn)行局發(fā)布了放開發(fā)用電計(jì)劃的具體實(shí)施方案。除此之外，國(guó)家在從2015年以來也一系列發(fā)布了文件促進(jìn)可再生能源的消納，具體而言，要點(diǎn)主要有幾個(gè)方面。一個(gè)是進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)我們清潔能源優(yōu)先的發(fā)電地位，第二個(gè)是通過這個(gè)機(jī)制的創(chuàng)新來促進(jìn)可再生能源發(fā)電。典型的機(jī)制包括跨省的電力交易機(jī)制、輔助服務(wù)機(jī)制、發(fā)電權(quán)置換、需求側(cè)管理等等。
第三個(gè)方面就是因地制宜去開展可再生能源的就近的消納試點(diǎn)，這是從2015年10月份發(fā)改委的文件提出在甘肅和內(nèi)蒙率先開展就近消納的試點(diǎn)。比如說燃煤機(jī)組改造、需求側(cè)相應(yīng)等等。
第二部分簡(jiǎn)要介紹一下國(guó)外可再生能源參與市場(chǎng)的模式，因?yàn)殡S著我們國(guó)家新一輪電改的推進(jìn)，可再生能源怎么參與電力市場(chǎng)也是大家關(guān)注的熱點(diǎn)。首先可再生能源不參與這種競(jìng)價(jià)交易的模式，這個(gè)是以2012年之前的德國(guó)是典型，在這種模式下可再生能源是以政府規(guī)定的固定上網(wǎng)電價(jià)來上網(wǎng)，是不參與競(jìng)價(jià)交易的，是由電網(wǎng)企業(yè)收購(gòu)可再生能源，可再生能源發(fā)電也不需要承擔(dān)調(diào)峰這些常規(guī)電源應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任。德國(guó)2012年以前采用這種機(jī)制擊打的促進(jìn)了可再生能源的發(fā)展，但是2012年德國(guó)的可再生能源法的修改里面就提到了要促進(jìn)可再生能源參與電力市場(chǎng)，從2012年開始德國(guó)大部分的風(fēng)電和目前為止少部分的光伏已經(jīng)參與到市場(chǎng)當(dāng)中。在這種模式下可再生能源是直接參與電力市場(chǎng)的，在市場(chǎng)價(jià)格的基礎(chǔ)上它會(huì)獲得一部分額外的補(bǔ)貼，也要承擔(dān)類似于常規(guī)電源平衡的義務(wù)。這里面典型的，當(dāng)然有很多細(xì)化的不一樣的地方，當(dāng)然基本的理念是一樣的。西班牙、丹麥也是采用這種模式，英國(guó)最近提出的差價(jià)合約也類似這種模式。第三種模式就是無補(bǔ)貼可再生能源直接參與市場(chǎng)，目前這種模式從全球來看實(shí)施的可再生能源的量還是非常小的。這里面可再生能源就和常規(guī)電源一樣參與電力市場(chǎng)，并且要承擔(dān)類似于常規(guī)電源的平衡等等的義務(wù)，也沒有額外的補(bǔ)貼。這里給出了美國(guó)的例子，目前來看美國(guó)也不完全是可再生能源無補(bǔ)貼的參與市場(chǎng)，因?yàn)槊绹?guó)在很多地區(qū)還有州的生產(chǎn)稅抵免的政策等等。美國(guó)也有這樣的例子，就是沒有這個(gè)強(qiáng)制配額的州，有一些可再生能源沒有長(zhǎng)期的協(xié)議可簽，還是有一些是直接參與電力市場(chǎng)的，這塊就和常規(guī)電源是一樣的?，F(xiàn)在從全球的發(fā)展趨勢(shì)來看，很多國(guó)家都是在采用剛才介紹的第二種模式，就是參與市場(chǎng)，市場(chǎng)之外有額外的補(bǔ)貼。
下面向大家介紹一下市場(chǎng)過渡期我們國(guó)家可再生能源消納的交易機(jī)制，從2014年，尤其是2015年、2016年我們國(guó)家關(guān)于可再生能源參與電力市場(chǎng)這快也進(jìn)行了很多實(shí)踐的探索。具體可以分為三大類，第一大類就是電力的直接交易，在這一塊就是符合這個(gè)相關(guān)條件的發(fā)電企業(yè)售電企業(yè)和用戶的交易，具體的也有從操作上雙邊協(xié)商、集中競(jìng)價(jià)、掛牌等多種的方式。省內(nèi)目前交易的品種會(huì)有年度的、月度的現(xiàn)在最小的尺度還是月度為主。價(jià)格這塊是由用戶和發(fā)電企業(yè)自主的協(xié)商，我們甘肅等一些省份目前已經(jīng)開展了很多相關(guān)的交易。省間的交易，目前比較典型的就是寧夏到山東，包括東北到華北，2016年通過北京電力交易中心開展的交易有363億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)23.5%。第二類交易模式就是調(diào)峰輔助服務(wù)，調(diào)峰其實(shí)是我們國(guó)家電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中一個(gè)特有的概念，國(guó)外的調(diào)峰主要是通過現(xiàn)貨市場(chǎng)，包括美國(guó)主要是日前和實(shí)時(shí)市場(chǎng)，在歐洲比較典型的是日內(nèi)和相關(guān)的平衡市場(chǎng)來做到調(diào)峰。我們國(guó)家其實(shí)在各地的兩個(gè)細(xì)則文件里面都對(duì)發(fā)電廠的深度的調(diào)峰怎么補(bǔ)償有相應(yīng)的規(guī)定，只是補(bǔ)貼的力度比較低。2014年開始東北就采用了市場(chǎng)化的手段加大深度調(diào)峰的力度，它的市場(chǎng)主體，參與這個(gè)調(diào)峰輔助服務(wù)的主要是包括火電、生物質(zhì)發(fā)電、抽水蓄能、可中斷負(fù)荷等多種類型。幾個(gè)理念主要就是采用階梯報(bào)價(jià)的方式，有基準(zhǔn)的調(diào)峰率，在這個(gè)調(diào)峰率之下又分了幾擋。
第三類就是發(fā)電權(quán)的交易，這個(gè)在之前各個(gè)專家的PPT里也都有提到，這個(gè)主要是在風(fēng)電和常規(guī)的火電，以及風(fēng)電和自備電場(chǎng)之間開展的比較多。目前一些典型的省份，就包括我們甘肅、新疆、寧夏都有相應(yīng)的實(shí)踐在開展。省間從去年開始也有一定的風(fēng)火發(fā)電權(quán)交易，市場(chǎng)過渡期的這些探索其實(shí)在促進(jìn)可再生能源消納方面發(fā)揮了很好的作用，但是還有很多值得完善的地方。主要是在以下幾個(gè)方面，就是要建立這個(gè)新能源和常規(guī)電源的利益補(bǔ)償機(jī)制?，F(xiàn)在很多調(diào)峰等等的力度還要進(jìn)一步的通過新能源和常規(guī)電源的利益補(bǔ)償來解決。稍微再往前展望就是要通過新能源現(xiàn)貨的交易機(jī)制，目前國(guó)外的新能源參與電力系統(tǒng)的平衡基本上都是在現(xiàn)貨市場(chǎng)。第三個(gè)就是對(duì)應(yīng)的要完善新能源要參與電力市場(chǎng)的價(jià)格政策。
在這個(gè)研究里面，我們也對(duì)未來可再生能源參與電力市場(chǎng)的模式進(jìn)行了一個(gè)探索，主要是未來我們認(rèn)為可能會(huì)有四種模式。按照由近到遠(yuǎn)的方式，一個(gè)是市場(chǎng)競(jìng)價(jià)加固定補(bǔ)貼，很多歐洲的國(guó)家在采用這種模式。第二種就是隨著我們國(guó)家在今年的2月份也出臺(tái)了綠證資源認(rèn)購(gòu)的辦法，未來可能還有一塊可再生能源的收入是來自于綠證的交易市場(chǎng)。還有就是配額制的市場(chǎng)競(jìng)價(jià)加綠證交易。最后提出對(duì)于我們國(guó)家可再生能源參與市場(chǎng)有幾個(gè)建議，一個(gè)是加快完善火電的調(diào)峰補(bǔ)償機(jī)制，這個(gè)是在我們市場(chǎng)過渡期做了很多探索的基礎(chǔ)上還需要進(jìn)一步完善火電調(diào)峰的補(bǔ)償。第二個(gè)是探索現(xiàn)貨市場(chǎng)的組建辦法和規(guī)則，國(guó)外有很多的經(jīng)驗(yàn)，但是我們國(guó)家怎么實(shí)施，其實(shí)有很多值得去進(jìn)一步研究和探索的地方。第三個(gè)是進(jìn)一步完善我們國(guó)家跨省跨區(qū)的交易機(jī)制，很多我們?nèi)钡貐^(qū)集中的這種方式，包括本地的消納的空間有限，這個(gè)跨省跨區(qū)確實(shí)是一個(gè)非常亟待解決的問題。
我的匯報(bào)完畢，謝謝各位。
主持人：下面有請(qǐng)我們南方電網(wǎng)公司技術(shù)專家金小明先生為大家分享南方電網(wǎng)新能源發(fā)電及消納。
金小明：各位來賓大家好，對(duì)于南方電網(wǎng)來說新能源消納并不是一個(gè)主要矛盾，但是對(duì)南方電網(wǎng)來說新能源的增長(zhǎng)速度還是非?？斓模覀?cè)谶@方面做了一些研究，今天把這些研究情況給大家做一個(gè)分享。
一個(gè)是南方電網(wǎng)新能源資源及開發(fā)現(xiàn)狀，包括新能源開發(fā)相關(guān)政策，還有對(duì)新能源特性的研究情況，還有新能源消納的研究。這是南方電網(wǎng)風(fēng)電發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€(gè)表，當(dāng)然這個(gè)也是不斷變化的。從廣西來說相對(duì)少一點(diǎn)，除了廣東就是我們貴州、云南，云南不光是水電資源豐富，風(fēng)電資源也相對(duì)豐富，目前應(yīng)該說云南的風(fēng)電資源發(fā)電小時(shí)數(shù)在全國(guó)都是排前三的，更好它的特性剛好和水電互補(bǔ)。貴州的風(fēng)電資源也比我們?cè)瓉眍A(yù)計(jì)的要樂觀，海南的陸上風(fēng)電有限，主要是搞海上風(fēng)電。光伏資源的話這是一個(gè)大概情況，南方電網(wǎng)的光伏資源最好的還是云南和海南，這兩個(gè)光伏資源是最好的地區(qū)，最差的屬于貴州，雖然是最差，但是貴州的光伏資源開發(fā)還是比較快的。南方電網(wǎng)的新能源規(guī)劃裝機(jī)情況變化也是比較快的，南方電網(wǎng)的裝機(jī)過程是這樣的，煤電基本上是40%左右，水電占了35%，風(fēng)電算是第三大能源。
應(yīng)該說從新能源特性來說，這是我們研究的一個(gè)基礎(chǔ)，我們有很多新能源特性的研究方法和手段。應(yīng)該說研究的方法和目標(biāo)不一樣，分析的方法和指標(biāo)也就不一樣。我們列出了一些包括長(zhǎng)期、中短期的一些特性，應(yīng)該說有時(shí)間的也有空間的特性的分析。我們風(fēng)電的模擬方法有很多種，實(shí)際上我們主要考慮基于隨機(jī)的處理過程模擬。光伏的發(fā)展特性分析也是一樣，方法基本上和風(fēng)電的思路是差不多的，根據(jù)我們的研究手段和目標(biāo)不一樣可以選取不同的分析手段和方法。我們給出了南方電網(wǎng)的一些研究的情況，云南、廣東、廣西的利用小時(shí)相對(duì)高一點(diǎn)。關(guān)于新能源消納研究的思路和方法，我們一般有三種場(chǎng)景的研究，第一個(gè)就是說我們對(duì)于確定電源、電網(wǎng)評(píng)估結(jié)點(diǎn)、地區(qū)的接納能力。另外就是說作為常規(guī)電源參與電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從電源優(yōu)化角度做研究。對(duì)于確定的一個(gè)電網(wǎng)怎么樣去評(píng)估這個(gè)接納能力和最優(yōu)的接入地點(diǎn)，或者說電源布置，我們當(dāng)時(shí)在模型算法和指標(biāo)上面建立了一系列的評(píng)估算法。我們可以分析出哪一點(diǎn)或者哪個(gè)地區(qū)接納多少新能源，最大接納能力是多少，可以分析出來供投資商和政府參考。
我們對(duì)接納能力評(píng)估的時(shí)候，主要是分析一個(gè)區(qū)域內(nèi)的電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)方面進(jìn)行分析。一種是確定性評(píng)估，一種是概率性評(píng)估，概率性評(píng)估就是隨機(jī)概率抽樣分析。要分析接納能力自然要分析新能源接入之后對(duì)系統(tǒng)的影響，首先我們分析了調(diào)峰，就是新能源的并網(wǎng)裝機(jī)增長(zhǎng)對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)的變化情況。現(xiàn)在從我們這個(gè)數(shù)字可以看到現(xiàn)在各個(gè)省差別是很大的，因?yàn)樾履茉吹奶匦圆灰粯?，系統(tǒng)調(diào)峰的需求也是不一樣的。就云南來說新能源的比重比較大，所以對(duì)調(diào)峰的影響也最大的。對(duì)于確定性來說，我們要分析它是正調(diào)峰的還是反調(diào)峰的，我們根據(jù)那個(gè)模型，根據(jù)隨機(jī)的處理過程進(jìn)行分析。這個(gè)也是根據(jù)系統(tǒng)的情況和特點(diǎn)選擇不同的參數(shù)和特點(diǎn)，就是說考慮多大的風(fēng)險(xiǎn)來選擇這個(gè)方式。就云南來說反調(diào)峰的概率還是比較高的，但是云南的風(fēng)水互補(bǔ)很好，這個(gè)里面雖然反調(diào)峰的概率比較高，但是對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰的影響并不存在很大的問題，因?yàn)樗麄兯姾芏唷?
我們給出了南方五省區(qū)正負(fù)方向調(diào)頻的影響，就是最大調(diào)頻需求的變化情況。調(diào)頻的需求最大負(fù)荷比例穩(wěn)定在1%到5%之間，廣東的負(fù)荷基數(shù)較大，對(duì)調(diào)頻的影響相對(duì)也是最多。我們看一下新能源并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)備用需求的影響，這里面我們給出了正備用和負(fù)備用的需求比例情況。下面說一下確定性評(píng)估的一些研究結(jié)果，這種調(diào)峰調(diào)頻和備用需求方面到底可接納多少新能源，對(duì)于我們的調(diào)峰約束來說關(guān)鍵是選取合適的場(chǎng)景，我們這里面一般對(duì)調(diào)峰來說主要是選取負(fù)荷日反調(diào)峰場(chǎng)景，最大負(fù)荷日正調(diào)峰場(chǎng)景，調(diào)頻主要是選擇最大和最小負(fù)荷場(chǎng)景來進(jìn)行分析。概率性評(píng)估主要是我們假設(shè)的一個(gè)棄風(fēng)的比例，云南、廣西，特別是云南水電本身比較多，棄水比較多，如果按照5%的棄風(fēng)的話基本上就沒發(fā)規(guī)劃風(fēng)電，所以說怎么樣選擇棄風(fēng)的比例還是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性的問題。我們算了一下，比如說允許棄風(fēng)5%的話，我們可以裝到6千萬。對(duì)于廣西的情況來說，如果說按照調(diào)峰能力的話，廣西的調(diào)峰能力十三五比十二五還差很多。如果不考慮風(fēng)作為制約因素的話，我們要考慮云南的利用小時(shí)控制在2000小時(shí)，云南的風(fēng)電如果利用小時(shí)達(dá)到2000小時(shí)以上的話基本上還是可以盈利的，現(xiàn)在政府把上網(wǎng)電價(jià)調(diào)了以后風(fēng)電也很痛苦，盈利能力也下降了，就是說政府的政策影響是跟大的。如果說不考慮棄風(fēng)的影響，我們18000WM，棄風(fēng)電量為52.72億，棄風(fēng)比例是12.74%。但是對(duì)于云南來說，由于它的風(fēng)水互補(bǔ)特性很好，所億國(guó)家還是鼓勵(lì)它發(fā)展風(fēng)電和光伏。就貴州目前來看消納風(fēng)電還是沒有問題的，但是如果考慮到以后云南的水火互補(bǔ)的話，可以給貴州增加一些壓力。海南電網(wǎng)是南方電網(wǎng)最小的一個(gè)電網(wǎng)，它的調(diào)峰約束的話，可以消納82萬，目前來說海南的風(fēng)電大概也就30多萬，光伏相對(duì)來說比較多一些。如果說我們?cè)试S海南棄風(fēng)5%左右的話，消納能力可以達(dá)到500萬，2020年的話它的這個(gè)特性還要比現(xiàn)在要好一些。對(duì)光伏來說，我們分析下來光伏的消納能力是很大的，光伏目前在南方電網(wǎng)還不是一個(gè)制約因素，但是海南這個(gè)問題是我們關(guān)注的，海南的風(fēng)電和光伏的資源也很好，發(fā)展也很快，所以現(xiàn)在需要我們關(guān)注的主要還是海南?？傮w來說，我們想說的一句話應(yīng)該是建立合理的體制和機(jī)制是促進(jìn)可再生能源消納的關(guān)鍵。
主持人：謝謝金總，我們有請(qǐng)最后一位演講嘉賓，他是國(guó)網(wǎng)能源研究院工序所主任工程師賈德香，有請(qǐng)。
賈德香：大家好，我今天給大家講的主題是大力發(fā)展電能替代，促進(jìn)可再生能源消納。首先是講一下可再生能源消納面臨的形勢(shì)，首先是系統(tǒng)的調(diào)峰能力不足，這也是大家普遍關(guān)注的問題。還有就是用電需求增長(zhǎng)放緩，消納市場(chǎng)總量不足。第三個(gè)就是電網(wǎng)發(fā)展滯后，可再生能源送出和跨省消納受限。再就是市場(chǎng)機(jī)制問題，包括各種各樣的配套政策。著重是講一下促進(jìn)新能源消納的具體措施和建議。我們電網(wǎng)公司制定的目標(biāo)就是最近兩年內(nèi)棄風(fēng)棄光矛盾得到有效緩解，2020年根本解決新能源消納問題，棄風(fēng)棄光率控制在5%以內(nèi)。具體的舉措中一個(gè)就是加快跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)，擴(kuò)大消納范圍。再一個(gè)就是加強(qiáng)調(diào)峰能力建設(shè)，學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)技術(shù)和政策的研究。最后就是加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，包括各級(jí)政府之間、企業(yè)之間還有社會(huì)各界之間多方面的溝通協(xié)調(diào)。
這方面的重點(diǎn)工作一個(gè)是大力推進(jìn)電能替代方面，本質(zhì)上就是擴(kuò)大用電需求層面。實(shí)際上這個(gè)電能替代主要目標(biāo)是替代這個(gè)散燒煤，長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是考慮這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。對(duì)于這個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)來說主要是擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈，比如說進(jìn)行這種深加工，包括智能生活、智能家居還有智能制造各個(gè)領(lǐng)域的深加工，增加這種電量的增長(zhǎng)情況。第二個(gè)層面就是加強(qiáng)需求側(cè)管理，實(shí)施用戶可中斷負(fù)荷控制，提升電網(wǎng)平衡能力。還有就是拓展和完善直接交易機(jī)制，豐富交易形式，包括市場(chǎng)化的手段促進(jìn)新能源消納。這地方主要是一些市場(chǎng)的規(guī)則制定還有一些交易機(jī)制的完善，包括一些電價(jià)政策。比如說東北的風(fēng)電跨區(qū)消納到張北地區(qū)，用于清潔供暖，這個(gè)電價(jià)是比較便宜的，大概1毛多錢。在市場(chǎng)環(huán)境下所有這些措施都是可以商量的。這個(gè)電能替代目前來說主要就是推動(dòng)這個(gè)示范項(xiàng)目建設(shè)，利用電能增量促進(jìn)清潔能源消納。對(duì)于電能替代目前來說，主要是沒有效益的，或者說綜合效益主要體現(xiàn)在環(huán)保方面，比如說我們生活的目標(biāo)主要是為了幸福生活，這個(gè)根本舉措就把這些散燒煤或者其他的一些污染源給替代掉。目前來說國(guó)家出臺(tái)各種各樣的政策，發(fā)展電能替代的根源，或者說最主要的抓手就是緩解中東部地區(qū)，還有人口密集地區(qū)的大氣污染情況。具體舉措包括推進(jìn)分散電采暖、電蓄熱鍋爐等等。再有就是居民領(lǐng)域，全面實(shí)施清潔能源供暖工程，京津冀地區(qū)的煤改電工程是比較大的，還有就是東北地區(qū)蓄熱式集中電供暖項(xiàng)目，西北地區(qū)大型風(fēng)光互補(bǔ)供熱工程。工業(yè)領(lǐng)域探索高耗能行業(yè)新能源發(fā)電的供求，再有就是探索可再生能源消納的電能替代新旗幟。包括拓展電能替代參與主體和參與方式，還有就是探索電能替代與新能源消納結(jié)合的機(jī)制和服務(wù)模式。另外就是建立電能替代正向激勵(lì)制度，企業(yè)的利益訴求其實(shí)是存在一定利益上的偏差，所以對(duì)于正向的激勵(lì)機(jī)制告訴業(yè)主實(shí)施什么樣的電能替代方式，或者說生產(chǎn)方式是比較有利的。這就對(duì)技術(shù)推廣的工作創(chuàng)新還有示范項(xiàng)目的實(shí)施就提出了比較高的要求。
第二個(gè)方面的措施就是電力直接交易，交易的方式包括雙邊還有自主型還有撮合式的交易，這里面有一個(gè)典型的案例就是青海公司探索的重點(diǎn)行業(yè)，比如說化工行業(yè)與光伏的直接交易，還有黑龍江探索的棄風(fēng)發(fā)電參與省內(nèi)常規(guī)直接交易，還有很多省都是把新能源直接納入交易的范疇。還有就是清潔能源替代自備電廠的模式，這種交易方式主要是電能替代和新能源的消納，就是相當(dāng)于把原來自備電廠變成新能源發(fā)電的時(shí)候，把這個(gè)利益空間進(jìn)行各個(gè)用戶之間的分配。2016年甘肅公司組織三家企業(yè)的自備電場(chǎng)由新能源發(fā)電企業(yè)進(jìn)行了替代發(fā)電，全年實(shí)際完成替代電量24億。還有就是電力的直接交易，跨省區(qū)交易由于輸送距離遠(yuǎn)，面臨的的技術(shù)挑戰(zhàn)高于省內(nèi)交易。原來這種光火企業(yè)的上網(wǎng)電價(jià)比較高，是以這個(gè)平移電網(wǎng)價(jià)差的方式來進(jìn)行處理的，包括這個(gè)輸電價(jià)格。另外這個(gè)市場(chǎng)交易方式采用市場(chǎng)競(jìng)價(jià)等多種方式進(jìn)行。第三個(gè)方式就是探索電力需求相應(yīng)和可中斷負(fù)荷控制的方式，目前來說這些方式為電力系統(tǒng)，包括為系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)提供服務(wù)的能力，促進(jìn)新能源發(fā)展的能力可以達(dá)到進(jìn)一步的利用。當(dāng)這個(gè)市場(chǎng)機(jī)制逐漸完成的時(shí)候，是發(fā)揮這個(gè)實(shí)時(shí)定價(jià)對(duì)新能源消納的促進(jìn)作用，包括探索適合新能源消納需求的靈活的資源市場(chǎng)化靈活機(jī)制。目前來說比較有效的就是通過這種行政手段推進(jìn)這種可中斷電價(jià)，適應(yīng)新能源消納的可中斷電價(jià)價(jià)值設(shè)計(jì)原則，就是說適應(yīng)清潔能源消納需求，擴(kuò)展可中斷符合參與范圍改進(jìn)可中斷負(fù)荷管控流程，明確實(shí)施負(fù)荷中斷的前提，豐富可中斷負(fù)荷補(bǔ)償方式，多途徑解決可中斷電價(jià)資金來源。
還有就是可中斷負(fù)荷對(duì)新能源消納的促進(jìn)作用，主要是挖掘需求側(cè)資源的靈活性和消納能力，主動(dòng)響應(yīng)新能源出力變化，極大緩解風(fēng)火、光矛盾，在一定程度上促進(jìn)新能源并網(wǎng)出力。另外通過市場(chǎng)機(jī)制推行可中斷電價(jià)，探索由新能源企業(yè)通過交易方式購(gòu)買可中斷負(fù)荷，包括可中斷負(fù)荷雙邊交易和可中斷負(fù)荷集中競(jìng)價(jià)交易兩種方式，對(duì)集中競(jìng)價(jià)交易設(shè)置最高限價(jià)，不高于現(xiàn)階段隨時(shí)可中斷負(fù)荷電價(jià)水平。典型的試點(diǎn)就是在新疆試點(diǎn)電力需求響應(yīng)探索新能源消納新途徑。最后就是新能源綠證交易機(jī)制，綠色證書，這個(gè)交易方式也是多種的，它的意義主要是增加新能源補(bǔ)貼來源，引導(dǎo)用戶參與電力綠色消費(fèi)。我的匯報(bào)就是這些，謝謝大家。
主持人：感謝各位嘉賓的聆聽，我們今天的交流就到此結(jié)束。謝謝大家。
（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理而成，未經(jīng)發(fā)言嘉賓審核）
