謝謝大家，我匯報的題目是《能源互聯(lián)網(wǎng)新時代下的光伏并網(wǎng)技術(shù)》，前面有很多專家學(xué)者主要是從宏觀的層面對中國整個電網(wǎng)的改革以及機(jī)制做了非常詳細(xì)的描述，我這邊大多數(shù)作為華為，我們只是一個設(shè)備的運營商，我更多的是設(shè)備運營商的角度來看整個電網(wǎng)怎么回事，視角比較狹隘，里面如果有問題的話，請大家不吝指正，謝謝大家！
先講一下互聯(lián)，現(xiàn)在講能源互聯(lián)網(wǎng)這個詞特別熱，這里面最核心的詞就是“互聯(lián)”，“互聯(lián)”怎么回事呢？我們可以看到人類社會之所以存在就是實現(xiàn)了個體之間的互聯(lián)，個體之間是相當(dāng)不同的，你用什么樣的辦法互聯(lián)起來呢？整個人類社會里面有三個主流的網(wǎng)絡(luò)。最早的時候，大約是17世紀(jì)末期的時候，整個人類社會的文明使得大家在整個商業(yè)上是可以實現(xiàn)互聯(lián)的，再往后經(jīng)過一兩百年之后，在能源角度通過電力網(wǎng)絡(luò)也可以實現(xiàn)互聯(lián)，現(xiàn)在我們可以看到20世紀(jì)初期的時候，對信息又實現(xiàn)了互聯(lián)，每一次互聯(lián)都是一次偉大的革命，帶起來后面整個生產(chǎn)力的極大的變化和人民生活的極大變化。這三個互聯(lián)來說，有什么樣的特點呢？我們講互聯(lián)網(wǎng)，最核心的是互聯(lián)，互聯(lián)這個東西在信息領(lǐng)域里面是最后才出現(xiàn)的，我們可以看到過去在能源領(lǐng)域里面，19世紀(jì)末期的時候，最早的時候是出現(xiàn)了若干小的發(fā)電機(jī)，最后小的發(fā)電機(jī)變大，變成了大型的發(fā)電機(jī)，下一步看起來很自然的就形成了互聯(lián)，形成了大的交流大電網(wǎng)的體制，所以能量很快實現(xiàn)互聯(lián)了。
但是對于信息網(wǎng)絡(luò)來說走了一條曲折的路，首先是出現(xiàn)了很多小型計算機(jī)，小型機(jī)變成IBM的大型機(jī)，理論上來說就應(yīng)該馬上互聯(lián)了，遺憾的是中間過了幾十年時間，這么多大型機(jī)不僅沒有實現(xiàn)信息的互聯(lián)，反而倒退到了PC，就是到每個人的個人電腦上面去了，沒有互聯(lián)的時候就分裂成了一系列分散的小的計算機(jī)，直到現(xiàn)在這些分散的小的計算機(jī)才算是在無線和有線的網(wǎng)絡(luò)下成功實現(xiàn)了互聯(lián)。我們可以看到對于電力系統(tǒng)來說，首先是超前于信息系統(tǒng)一百多年前實現(xiàn)了互聯(lián)，而且沒有經(jīng)過曲折，直接從小的發(fā)電機(jī)到大的發(fā)電機(jī)，然后直接交流大電網(wǎng)互聯(lián)起來了。信息領(lǐng)域里面花了更多的時間，走了曲折的彎路。我們講能源互聯(lián)的時候，更多是能源的互聯(lián)，能源互聯(lián)過去大家提到的不多，在整個電力系統(tǒng)里面大家不把互聯(lián)作為很關(guān)鍵的詞來提，原因是什么？因為互聯(lián)對于電力系統(tǒng)來說基本要做到一件事，因為太重要了，以至于大家忘掉是如此重要?，F(xiàn)在信息互聯(lián)網(wǎng)又把信息互聯(lián)之后，大家就認(rèn)為只有信息互聯(lián)網(wǎng)才是真正把所有東西互聯(lián)起來的第一個網(wǎng)。
這張圖上我想告訴大家的是，信息網(wǎng)其實是最后一個才實現(xiàn)了某個領(lǐng)域能夠互聯(lián)的機(jī)制，所以說最偉大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實際上是金融的互聯(lián)，之后在愛迪生時代是出現(xiàn)了能源的互聯(lián)，而我們信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)是發(fā)展最落后的。但是人類有一個什么特點呢？如果你吃了八個包子，最后一個包子把你吃飽了，所有人非常感謝最后一個包子，而信息就是最后一個實現(xiàn)互聯(lián)的。反過來說只要一個互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，在里面自然就需要信息，因為互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)等于把質(zhì)量、能量匯總起來了，把財富匯總起來，最后要有決策體系，決策體系必然是基于信息網(wǎng)絡(luò)的，所以商業(yè)互聯(lián)的金融網(wǎng)絡(luò)里面必然有決策信息網(wǎng)絡(luò)，對于電力系統(tǒng)來說必然有決策信息網(wǎng)絡(luò)。
新興的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來了之后，很多時候誤以為在過去的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)和能源網(wǎng)絡(luò)里面沒有信息決策機(jī)制的，當(dāng)他們在比較落后的網(wǎng)絡(luò)，比如說汽車領(lǐng)域，租車網(wǎng)絡(luò)里面取得了巨大成功，有了滴滴和快嘀之后就誤以為在能源網(wǎng)絡(luò)和金融網(wǎng)絡(luò)里面也可以很順利的更新他們的信息技術(shù)的同時取得這里面的主導(dǎo)權(quán)，他們忘記了這兩個偉大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在這之前早已實現(xiàn)了互聯(lián)，而且信息領(lǐng)域里面也實現(xiàn)了充分的互聯(lián)。我們看戲新興的互聯(lián)網(wǎng)公司，他們滅亡了出租車的行業(yè)，幫助出租車的同時取得領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的同時也希望進(jìn)入能源網(wǎng)絡(luò)和金融網(wǎng)絡(luò)，然而遺憾的是目前為止，沒有看到新興的互聯(lián)網(wǎng)公司在這兩個領(lǐng)域里面取得任何成績，原因是什么呢？很簡單，因為這領(lǐng)域在實現(xiàn)商業(yè)互聯(lián)和能源互聯(lián)的時候早已實現(xiàn)了良好的信息互聯(lián)，所以這兩個領(lǐng)域里面沒有看到新興的互聯(lián)網(wǎng)公司取得偉大的成功，原因就在此。
為什么互聯(lián)這么重要？重要的原因很簡單，在商業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)是第一次工業(yè)革命，所對應(yīng)的蒸汽時代是牛頓的三大定律，到了電力能源互聯(lián)的時代對應(yīng)是四大方程，最后我們在信息互聯(lián)領(lǐng)域里面，同樣有互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的三大方程，摩爾定律、吉爾德定律、邁特卡爾定律，邁特卡爾定律實際上對全世界這么多年互聯(lián)網(wǎng)做了一個很好的闡述，它說當(dāng)一個系統(tǒng)只要互聯(lián)的數(shù)目增多之后，整個系統(tǒng)的威力和潛力就會成倍的上升，以我們中國為例，改革開放之前我們是一個離網(wǎng)的孤島運行的系統(tǒng)，我們雖然大家工作非常努力，但是進(jìn)步比較緩慢。鄧小平非常偉大的做了決定，把我們和世界互聯(lián)起來之后，我們看到中國的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全世界第二經(jīng)濟(jì)共同體，原因是什么？就是互聯(lián)的威力。一個系統(tǒng)只要聯(lián)結(jié)在一起，自然具有極大的威力。
這樣一個互聯(lián)的里面，你會發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)無法再脫網(wǎng)運行了，如果你和這個金融系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息系統(tǒng)實現(xiàn)脫網(wǎng)運行的話，現(xiàn)在有一個詞叫什么呢？就是失聯(lián)，失聯(lián)的結(jié)果是很可怕的。在座的各位每個人都有手機(jī)，誰把手機(jī)丟到垃圾筒里面就意味著和社會發(fā)生失聯(lián)，我覺得在座的各位也不敢做這個事，我們之所以來到這個地方聆聽各位專家學(xué)者論述中國的互聯(lián)網(wǎng)的政策，中國電力系統(tǒng)的政策，新能源政策就是想積極的和社會能夠互聯(lián)起來。所以這就是整個社會人類進(jìn)步本質(zhì)就是互聯(lián)，如何實現(xiàn)互聯(lián)，而信息在里面是最后互聯(lián)上的，所以對信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的意義怎么評價也是很高的，反過來看之前的兩個網(wǎng)絡(luò)，由于他們在過去完成了整個人類互聯(lián)的工作，有時候你不自然的會忘記它們，但是他們其實是存在的，它們的威力一點不比現(xiàn)在信息互聯(lián)小。
我這里提了一個詞，三大主流互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)都有一個共同的特點，什么呢？就是單一函數(shù)的介質(zhì)，為什么？因為只有單一傳輸?shù)慕橘|(zhì)在傳輸方面具有先天的優(yōu)勢，那系統(tǒng)的互聯(lián)最大的瓶頸是什么？是中間的交流溝通的瓶頸，如果互聯(lián)是單一傳輸介質(zhì)的話，這個交流溝通的瓶頸就能被削弱掉。所以整個商業(yè)互聯(lián)里面就是貨幣，貨幣這個東西既不能吃又不能喝，唯一的好處就是達(dá)成互聯(lián)。電也是一樣，你不能直接用電，必須把能源轉(zhuǎn)成電，再把電轉(zhuǎn)成各種各樣的能源，為什么要這樣折騰呢？同樣是因為傳輸上有好處，信息就不用說了，0和1是沒有任何用的一堆垃圾，但是0和1在傳遞之間是很有意義的，你獲得了0和1以后你可以把它轉(zhuǎn)化成你需要的東西。我想說的就是從分析角度來看互聯(lián)非常重要，互聯(lián)里面單一傳輸?shù)慕橘|(zhì)互聯(lián)起來最方便。
我們看能源系統(tǒng)，能源系統(tǒng)來說，一個典型的能源系統(tǒng)里面有各種各樣的，比如說電網(wǎng)，或者說是物流網(wǎng)，你通過交通運輸或者是油氣管道傳輸油氣，最后接近一半的能源都要轉(zhuǎn)化成電能，為什么這么做？原因很簡單，你按照愛因斯坦的方程，整個物質(zhì)里面，如果你燃燒了煤，煤變成了能量之后重量是要減輕質(zhì)量，減輕多少呢？按照能量計算是20億分之一，我們之所以傳遞煤，傳遞油，其實傳遞的是里面1/20億可以轉(zhuǎn)換為能量的物質(zhì)，為什么我們要把其它的1/20億以外的東西傳來傳去呢？就像一個人，一個靈魂加上肉體一樣，煤炭其實本質(zhì)上來說是能量加上一對灰渣子，為什么我們要把灰渣子在鐵路上運來運去，為什么不能把能量提煉出來再進(jìn)行傳輸呢？所以說上一個世紀(jì)的偉人就發(fā)現(xiàn)了，把所有的煤炭也好，把電提煉出來，把1/20億的東西抽出來加以運輸這樣效率是最高的，這就是為什么能源的互聯(lián)網(wǎng)趨勢網(wǎng)絡(luò)化。
在這個情況下面，我們看到這么多高壓線路，里面有大量的能量，這個能量怎么傳輸，有電場和磁場來傳輸?shù)?。如果對這個高壓導(dǎo)線上做一個橫切面你會發(fā)現(xiàn)正好等于低壓層電流，電磁網(wǎng)絡(luò)里面是以電磁波的形式傳遞能量的，這幾跟導(dǎo)線只是幾個導(dǎo)軌傳遞這能量。在這個意義上面我們電力系統(tǒng)使用的無功是什么？就像長江傳遞水流一樣，我們看到的電力互聯(lián)網(wǎng)里面?zhèn)鬟f的滔滔不絕的電磁能量，為了維持電磁能量的穩(wěn)定，就像長江的水流必須要維持一定的高度，航運才不會枯竭一樣，你要維持整個電力系統(tǒng)里面電磁能量的定位，這就是所謂無功。電力系統(tǒng)里面花了很大力氣是維持整個電網(wǎng)里面電價穩(wěn)定的，維持一個穩(wěn)定的功率流的水準(zhǔn)。所以電力系統(tǒng)來說既要維持有功去傳輸，當(dāng)然沒有很好的電磁功率流的控制，有功是無法完成的，這就是整個電力系統(tǒng)傳輸最早的原理。
我們看到對于整個電力系統(tǒng)來說，我們講能源實現(xiàn)了互聯(lián)了，為什么大家選擇了交流沒有選擇了直流呢？原因很簡單，就是交流系統(tǒng)可以互聯(lián)的，交流系統(tǒng)怎么互聯(lián)呢？第一有變壓器，整個電壓體系可以變高變低，第二點是能源系統(tǒng)來說，里面必然有信息系統(tǒng)，沒有信息系統(tǒng)能源系統(tǒng)不可能存在下去，因為要決定一件什么事呢？當(dāng)年由于有這些偉人的存在，整個電力系統(tǒng)里面把儲能裝置弄出去了，沒有儲能裝置的情況下面，你無時無刻都要知道電網(wǎng)里面發(fā)的能力和用的能量之間是怎么樣的平衡關(guān)系，就像我們說的電很難儲存，發(fā)電等于用電，怎么做呢？這個大系統(tǒng)里面必然有信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)做事情就是把整個電網(wǎng)里面到底是發(fā)電多了還是少的信息，以光速傳遞到每一臺發(fā)電機(jī)，讓發(fā)電機(jī)根據(jù)這個信息來做，這就是電力系統(tǒng)里面的一次、二次和三次調(diào)頻。電力系統(tǒng)里面來說過去講同步發(fā)電機(jī)，其實就是我們現(xiàn)在經(jīng)常講的路由器的1.0的版本，通過這個發(fā)電機(jī)可以把整個電網(wǎng)里面的頻率的偏移傳到每一臺發(fā)電機(jī)上，告訴每一臺發(fā)電機(jī)到底是需要能力還是降低能力，這就是我們講的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。
在這個上面集中了成本以后，認(rèn)為電力系統(tǒng)需要一個市場機(jī)制，把成本控制下來，在他的基礎(chǔ)下面有所謂的三次調(diào)頻和經(jīng)濟(jì)運行，這個時候利用市場和價格的體制保證電力系統(tǒng)里面發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性良好，同樣這些工作是通過調(diào)度來完成的，調(diào)度是通過變化比較原始的方式完成的。最基本的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是通過同步發(fā)電機(jī)的裝置實現(xiàn)全網(wǎng)信息的互聯(lián)互通。通過這個信息的互聯(lián)互通在高頻段里面能量的管理的控制，在市場經(jīng)濟(jì)的作用下面，通過比較慢的控制，比如說電話這個方式，能夠?qū)崿F(xiàn)三次調(diào)頻和經(jīng)濟(jì)調(diào)度，整網(wǎng)通過這種辦法來實現(xiàn)的。在整個電力系統(tǒng)里面，或者能源互聯(lián)網(wǎng)1.0時代，基于渦輪機(jī)加同步發(fā)電機(jī)這個系統(tǒng)的，所有信息在里面的作用就是知道電力系統(tǒng)里面到底是缺能源還是能源過多的狀態(tài)，同時利用這個信息保證系統(tǒng)處于經(jīng)濟(jì)調(diào)度的情況，這就是大的能源互聯(lián)系統(tǒng)里面，信息所起的作用。
下一個能源互聯(lián)網(wǎng)的概念是非常熱的，提出來的是什么樣的人？第一是里夫金，里夫金提出了能源互聯(lián)網(wǎng)和新能源發(fā)展以及電路運輸工具這幾個概念。他認(rèn)為如果把過去傳統(tǒng)的技術(shù)加以改進(jìn)，就是可再生能源作為一個新的能源，并且加上更好的互聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)以后可以打造能源互聯(lián)網(wǎng)，而能源互聯(lián)網(wǎng)解決主要的東西就是怎么運用新能源和電動汽車，因為傳統(tǒng)的渦輪發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)里面，整個發(fā)電裝置是可觀可控的，但是對于新能源電動汽車來說，某種意義來講是既不可觀也不可控的，所以引起了這么多的問題。里夫金認(rèn)為把這些結(jié)合起來是可以解決這些問題的，里夫金對電力系統(tǒng)本身的技術(shù)沒有太多的認(rèn)識，但是他起到了非常重要的作用，因為他在歐洲和上層的機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)打交道，說服了他們，推進(jìn)了整個新能源技術(shù)和電動汽車進(jìn)一步的發(fā)展。
在美國奧巴馬認(rèn)為里夫金說得毫無意義，那最后在美國怎么解決呢？他告訴能源互聯(lián)網(wǎng)和信息是一樣的，對于信息你要上傳下載，對于能源來講有發(fā)電，也可以把上面的能源下載到儲能裝置上去，他用這種辦法向領(lǐng)導(dǎo)人解釋了在我們看來完全是常識的東西之后，奧巴馬認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)很重要，之后給他撥了一個多億美金研發(fā)經(jīng)費做能源互聯(lián)網(wǎng)。但是大家覺得可能比較可笑，看起來很簡單的技術(shù)，為什么在里夫金這個地方發(fā)揮這么大的作用呢？我們知道西方美國的社會里面，決定所有技術(shù)發(fā)展的人基本上不懂技術(shù)的，我記得美國的領(lǐng)導(dǎo)和我說過，他說你們在中國太幸福了，我說從和談起？他說你們的國家領(lǐng)導(dǎo)人全部都是學(xué)工程出身的，你們根本沒有必要花那么大力氣溝通匯報能源是怎么回事。很多時候我們看到他們提出的很多概念，你要意識到因為他們國家的高層領(lǐng)導(dǎo)人里面理工科出身的比較少的原因?qū)е碌?。對于我們來說，我們也要把國外的觀念在中國發(fā)揚(yáng)廣大，繼續(xù)推進(jìn)我們整個能源互聯(lián)網(wǎng)的事業(yè)的進(jìn)行。
互聯(lián)以后的系統(tǒng)具有一種魔力，會把相關(guān)的東西全部拉到網(wǎng)里面去，就像信息系統(tǒng)一樣，過去信息系統(tǒng)和我們關(guān)聯(lián)沒那么大，現(xiàn)在通過無線網(wǎng)絡(luò)通過喬布斯把我們互聯(lián)以后，每個人即使開一個最高層的會議，都會不時掏出手機(jī)看幾句話，為什么呢？這個網(wǎng)絡(luò)具有魔力，不知不覺把你拖到這個網(wǎng)里面去，電網(wǎng)本身也有魔力，要把所有相關(guān)的人員拖到這個網(wǎng)里面去。過去交通領(lǐng)域做了很多努力，一百年前汽車曾經(jīng)被成功的拖進(jìn)去，但是后來汽車又逃出來了，為什么逃出來了中間有很多波折不解釋了?；疖噷崒嵲谠谑潜浑娏ο到y(tǒng)這個網(wǎng)拖進(jìn)去了，現(xiàn)在大家認(rèn)為火車是以電氣化作為發(fā)展方向的?，F(xiàn)在作為能源來說除了接近一半拖到了電力互聯(lián)網(wǎng)以外，很多仍然有物質(zhì)傳輸?shù)霓k法，油的管道傳輸?shù)模凑绽锓蚪鸬恼f法，未來你可以看到達(dá)到能源互聯(lián)網(wǎng)2.0的情況下，所有的能源的方式都被拖到電網(wǎng)這個魔網(wǎng)里面去，所有的東西都會以電的方式進(jìn)行傳輸，交通系統(tǒng)一旦進(jìn)去之后，如果交通系統(tǒng)形成一種偏向，很容易就能實現(xiàn)整個能源的互聯(lián)網(wǎng)在里面?zhèn)鬟f都是電力傳輸?shù)摹４蠹乙恢闭f未來的能源互聯(lián)網(wǎng)里面應(yīng)該以清潔為主，所以整個思路是，首先借助煤發(fā)的電擊敗油，把交通里面的油廢掉，讓整個交通里面只能用電，電還是從煤里面來的。下一步說用清潔的新能源取代煤，把煤干掉，整個世界都是干凈的綠色能源了。我個人角度來說是有點質(zhì)疑的，我們現(xiàn)在搞新能源，口口聲聲說借助于煤電，希望火電幫我們，希望火電幫助你把油干掉，最后你還把火電干掉，實現(xiàn)一統(tǒng)江湖的野心。
我們再講能源互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展方向，我認(rèn)為這里面比較重要的一件事情是什么呢？所有人都用能源互聯(lián)網(wǎng)解釋自己干的事，努力把自己說的東西是能源互聯(lián)網(wǎng)的一部分，我是搞新能源的，我為了免俗，我也說能源互聯(lián)網(wǎng)未來重要的方向，是百分之百可再生能源發(fā)電，這個口號在20年前大家稱為是胡說，不可能的事，現(xiàn)在至少在歐洲很多國家，在里夫金的忽悠之下制定了非常好的政策，丹麥?zhǔn)潜容^權(quán)威的，制訂了一個政策列表在這兒，2020年減少40%的溫室氣體排放，同時風(fēng)電滿足50%電力需求，2030年新能源滿足所有電力需求，2035年電力和采暖滿足，2050年新能源要滿足所有的能源需求，因為我們知道能源需求里面除了電以外還有很多部分，對于丹麥來說未來能源基本由電來完成。
而電基本上來說，既然能源是百分之百的新能源，而電也是新能源發(fā)展，這是非常有野心的目標(biāo)，為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，他們有非常多的想法，比如說開放的電力系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)刺激的政策，這是電力市場的信息化，這是比較傳統(tǒng)的東西。像智能家庭也希望作為一個調(diào)峰的功能來做，這是比較新的，因為在過去信息流通不完善的情況下沒有辦法做這件事。堅強(qiáng)的電力網(wǎng)，我個人反倒認(rèn)為，雖然說信息很重要，但是沒有堅強(qiáng)的硬件作為基石的話，信息是無從談起，沒有硬件，軟件是不能發(fā)揮作用的，所以說，堅強(qiáng)的電力網(wǎng)整個能源互聯(lián)網(wǎng)起的作用是舉足輕重的，你無法想象在沒有電網(wǎng)的情況下實現(xiàn)能源的互聯(lián)，這是非常困難的事，因為無線能量傳輸?shù)侥壳盀橹箾]有看到很大的突破，最多是在幾厘米范圍內(nèi)傳遞能力，在幾公里之外基本不大可能傳遞能量的，所以說堅強(qiáng)的電力網(wǎng)仍然是整個的未來互聯(lián)網(wǎng)的基石。
除了這個之外，有兩個是比較新穎，第一是電力電子化的電力系統(tǒng)，為什么呢？因為現(xiàn)在新能源無論是風(fēng)機(jī)還是光伏不是50赫茲你可以控制的，必須通過某些裝置變成50赫茲，我們大電網(wǎng)50赫茲形成之后，過去已經(jīng)有50年、100了，我們現(xiàn)在有各種各樣的新技術(shù)，但是這個網(wǎng)絡(luò)形成之后，因為太穩(wěn)定，做得太好了，一赫茲都沒有變動過，美國現(xiàn)在還是60赫茲，中國還是50赫茲，雖然中國的50赫茲變成60赫茲，馬上理論上來說你在發(fā)電機(jī)變壓器上可以獲得接近20%成本的節(jié)約，是非常巨大的數(shù)字，實際上相信在2050年之前我們也撼動不了50赫茲一赫茲了，這個情況下，你就被迫用一些裝置把非50赫茲變成50赫茲，目前來看就是電力電子功率半導(dǎo)體的裝置了。被迫這個電力系統(tǒng)必須用這些電力電子的裝置和新能源裝置，所以電力系統(tǒng)接口會越來越多的電力電子化，這個情況下馬上系統(tǒng)的穩(wěn)定控制就成了大問題了，因為搞電力電子的這些人，他對電力系統(tǒng)穩(wěn)定了解不是太多的。但是你還是得并到電力系統(tǒng)上面去，穩(wěn)定的原則還得使用。
圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)的典型特征，第一個就是電力系統(tǒng)接口的電力電子化，所有新能源，大家越來越談到微網(wǎng)，以微為代表的裝置，和電網(wǎng)聯(lián)到一起去，過去的能源路由器是一個機(jī)電的裝置，現(xiàn)在因為不采用渦輪機(jī)產(chǎn)生能量了，也沒有辦法用同步發(fā)電機(jī)了，盡管在某些領(lǐng)域里面，比如說光熱發(fā)電，大家仍然享用同步發(fā)電機(jī)能源1.0的裝置實現(xiàn)互聯(lián)，但是光熱這個裝置目前占的比例是比較小的，原因是成本相比跟其他發(fā)電來比，成本要高好幾倍，目前看到在新能源里面，過去傳統(tǒng)的渦輪發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電系統(tǒng)能夠進(jìn)一步援引下去，倒是這種半導(dǎo)體的裝在里面起到主導(dǎo)的地位。對于現(xiàn)在的光伏系統(tǒng)來說，這個逆變器你可以認(rèn)為由過去機(jī)電的裝置，1.0的裝置進(jìn)化到半導(dǎo)體的能源路由器2.0的裝置，如果你把這個路由器做好之后，而且可以和過去同步發(fā)電機(jī)一樣電力系統(tǒng)里面，有一個穩(wěn)定的作用，這里面我列了很多關(guān)于穩(wěn)定方面的，有頻率的穩(wěn)定，有功角的穩(wěn)定，電壓的穩(wěn)定，這個搞電力電子的一般不懂的，我也是花了很大力氣才弄懂，原來世界上還有很多同步發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)電網(wǎng)的專家們用他們的技術(shù)維持電網(wǎng)的穩(wěn)定。就像新能源才可以在電網(wǎng)里面為所欲為，沒有造成很大破壞性的結(jié)果。
我們看到電力系統(tǒng)里面講的穩(wěn)定性問題，Chales Steinmetz說“互聯(lián)的電網(wǎng)是人類做的最復(fù)雜的機(jī)器，這么大的機(jī)器運行一個多世紀(jì)還沒有垮掉簡直就是一個奇跡，因為互聯(lián)起來的系統(tǒng)，雖然帶來了很多好處，但是穩(wěn)定性也是最差的，一旦垮掉之后，就會對整個人類社會產(chǎn)生崩潰性的影響”，這個互聯(lián)的裝置運行到他那個時代，一個多世紀(jì)沒有出問題，他覺得很驚嘆，我們現(xiàn)在又用了一個多世紀(jì)，還很穩(wěn)定，你不能不說是一個奇跡。那這里系統(tǒng)穩(wěn)定性取決于什么東西呢？我們可以看到整個互聯(lián)的系統(tǒng)，這個“互聯(lián)”兩個字出來已經(jīng)是一百年前的事了，所以能源互聯(lián)并不是有了互聯(lián)網(wǎng)之后才有的，很多人以為能源互聯(lián)網(wǎng)是因為出現(xiàn)了信息互聯(lián)網(wǎng)才互聯(lián)，這個觀點我認(rèn)為不能說是正確的，可以說是完全錯誤的，為什么呢？別人在一百年前就提到了互聯(lián)的系統(tǒng)了，只是說這個詞太重要了，大家已經(jīng)忘掉它的存在了。
我們可以看到電網(wǎng)怎么能夠互聯(lián)起來呢？關(guān)鍵是系統(tǒng)保持同步，不同步?jīng)]法傳信息，同步之后最核心的問題是怎么穩(wěn)定可靠的同步，穩(wěn)定可靠同步有一系列的描述，下面就講了這個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠同步了，有新的手段，這些手段就是電力系統(tǒng)最根基的事，如果我們看我們國家電力系統(tǒng)做的工作沒有一個不是和電力系統(tǒng)穩(wěn)定有關(guān)聯(lián)的，因為這是整個互聯(lián)系統(tǒng)最穩(wěn)定，最復(fù)雜的一件事，就是穩(wěn)定性的控制。我們看最后一句話，很有意思，電力系統(tǒng)復(fù)雜性、穩(wěn)定性是最難理解，最有挑戰(zhàn)性，21世紀(jì)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性越來越區(qū)域惡劣，所以提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。寫這本書的時候，這些人沒有意識到現(xiàn)在出現(xiàn)了新能源，由于新能源的存在，和搞新能源大多數(shù)人對電力系統(tǒng)穩(wěn)定是不大明白怎么回事的，就如同現(xiàn)在搞信息互聯(lián)網(wǎng)的很多人是搞不懂社會上很多非信息互聯(lián)是怎么工作的，所以他們認(rèn)為信息互聯(lián)可以解決一些問題一樣，所以由于新能源存在，導(dǎo)致了整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定越來越惡劣了。本來電力系統(tǒng)穩(wěn)定會趨于惡劣，大家不停地把它往穩(wěn)定的邊界上推，現(xiàn)在出現(xiàn)了一大批人根本不知道穩(wěn)定性存在的人。
這個情況下我們看到電力電子化電力系統(tǒng)要解決一些關(guān)鍵問題，第一個問題就是功角穩(wěn)定性的問題，對于中國各個方面來說，我們中國的發(fā)展是超前的，所以你可以看到的是，我們做過的項目，在內(nèi)蒙的項目，這個項目是50兆的光伏發(fā)電站，它和主網(wǎng)之間的距離通過220千伏單回線，把720公里的線路連過去，這是在歐洲不可能的事，在美國有300公里長的線路就認(rèn)為是互聯(lián)比較弱的，但是我們工作對穩(wěn)定性沒有做非常深刻理解、認(rèn)識的情況下，我指的是關(guān)于設(shè)備的供應(yīng)商，沒有這么深認(rèn)可的情況下已經(jīng)用起來了，在國外，只有比他只有一半長的美國都要進(jìn)行很大力氣研究，我們中國其實國外很羨慕，很多事情都是先干了再說，在國外都是想明白再做，很多工程師就很悲慘，沒有問題就不需要解決問題，我們是制造了很多問題，大家就有解決問題的機(jī)會，很多事情就可以做。我們可以看到在這個情況下電網(wǎng)很弱，大家知道一個詞叫短路比，就是電網(wǎng)的強(qiáng)度除以你安裝電站的容量，這個詞越大說明電網(wǎng)越兼顧。我們舉一個例子，比如說地基可以承擔(dān)一萬噸，你在上面建了一百噸的房子，這個房子就很建設(shè)，但是你建了70米多的比薩斜塔，可能這個塔是1000噸，這個時候短路比就只有10了，這種情況下這個塔就會傾斜掉。
這種情況下我們就要考慮到，在短路比比較小的情況下，中國是一個現(xiàn)實，大家裝的光伏、光電越來越多，怎么解決這個問題呢？我個人認(rèn)為沒有那么復(fù)雜不需要在電力電子領(lǐng)域里面進(jìn)行大量的研究，你只要弄明白交流大電網(wǎng)里面怎么穩(wěn)定就可以了，同步發(fā)電機(jī)當(dāng)年互聯(lián)遇到很多問題，同步發(fā)電機(jī)里面有三個繞組，定子繞組、勵磁繞組、阻尼繞組。定子繞組起的作用是把電網(wǎng)頻率傳過來了，勵磁繞組起的作用是維持轉(zhuǎn)子，這樣轉(zhuǎn)子和外面的定子繞組50赫茲或者60赫茲保持同步旋轉(zhuǎn)，這種情況下，如果電網(wǎng)弱的情況下，電網(wǎng)之間的互聯(lián)很難維持穩(wěn)定的，這是在近代文明社會里面，比如中國過去30年是一個孤島體系，很穩(wěn)定，大家覺得物質(zhì)條件差了點，但是穩(wěn)定性是沒有問題的，現(xiàn)在很多人都懷念當(dāng)年毛主席在的時代，穩(wěn)定性非常好。后來我們和國外接口，我們物質(zhì)生活提高了，穩(wěn)定性也變差了，因為同步的系統(tǒng)穩(wěn)定性是不如以往的系統(tǒng)的，但是我們看日本的，因為他們體量很小，在電網(wǎng)并網(wǎng)時候，一次沒有出什么事，也有像朝鮮這樣的國家，到目前為止仍然堅持孤島運行，我們可以看到內(nèi)部超穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
我們用了這么多點電力電子的裝置，我們就要弄明白電力電子的裝置怎么才能具有同步發(fā)電機(jī)一樣的功能呢？同步發(fā)電機(jī)在弱網(wǎng)的情況下怎么做呢？阻尼也出了很多不穩(wěn)定的現(xiàn)象，但是大家想的不是不用同步發(fā)電機(jī)，而是在同步發(fā)電機(jī)里面專門增加了一個阻力繞組，這個就可以在電網(wǎng)發(fā)生動態(tài)電網(wǎng)弱的時候，增強(qiáng)和電網(wǎng)之間的柔性。對于我們電力電阻的裝置來說，硬件有了，算法也有了，如果做一個簡單的分析可以看到，這里面的環(huán)節(jié)就類似于同步發(fā)電機(jī)里面就類似勵磁繞組起的作用，維持穩(wěn)定阻力繞組是什么決定的呢？是由所向電路和電流控制這兩個網(wǎng)絡(luò)，他們合起來體現(xiàn)的特性就體現(xiàn)了阻力繞組的特性。當(dāng)然對于阻力繞組來說能量可以把它耗掉，我們這個系統(tǒng)里面你所有的算法控制要有一個實實在在的能量，現(xiàn)在靠的就是母線電壓控制和儲能母線保證你電流控制環(huán)節(jié)保持柔性互聯(lián)的同時，仍然往這個系統(tǒng)里面提供一些能量幫助互聯(lián)的進(jìn)行。
對于我們來說，你已有的逆變器的下面短路比做到30個級別是可以做到的。只要你把這個系統(tǒng)里面的軟件算法控制做得更好一點之后，這個系統(tǒng)和弱網(wǎng)連接的能力是能夠大幅度提高的，如果再往下，這個系統(tǒng)里面光伏的容量進(jìn)一步增大之后，你還是得老老實實的把儲能母線的能量，就像同步發(fā)電機(jī)一樣，要不轉(zhuǎn)阻的慣性越來越大，才能保持系統(tǒng)良好的互聯(lián)，所以同步發(fā)電機(jī)的各種特性在電力電子里面都可以找到一一對應(yīng)的做法，就可以解決這里面的問題，我們現(xiàn)在所做的是將過去的這些大電網(wǎng)體系里面做了很多貢獻(xiàn)的工程師、科學(xué)家學(xué)習(xí)，把他們的經(jīng)驗?zāi)眠^來，轉(zhuǎn)移到我們電力電子的系統(tǒng)里面解決現(xiàn)在的問題。
第二個問題講無功暫態(tài)穩(wěn)定性的問題，無功其實就是大電網(wǎng)里面電磁的功率流，這個電磁的功率流就像長江的水一樣，當(dāng)水出現(xiàn)決口的地方以后，整個電網(wǎng)的功率流就會從這兒傾斜出去，整網(wǎng)電壓都會出現(xiàn)下降。你看英國做的一個仿真，倫敦附近做了一個短路之后，整個英國南部地區(qū)，低壓都會出現(xiàn)不同程度的下降，即使一個點出現(xiàn)了短路會波動整個網(wǎng)里面的功率流的現(xiàn)象，同步發(fā)電機(jī)有很好的辦法來解決，對于我們現(xiàn)在來說，電力電子這個裝置，硬件裝置是有的，也有良好的控制，甚至可以比過去同步發(fā)電機(jī)更快，下面需要做的事情是他該知道怎么做，就需要各種各樣的并網(wǎng)導(dǎo)則對并網(wǎng)半導(dǎo)體裝置的行為予以約束，根據(jù)他做的事情予以解決。
后面講的兩個問題和設(shè)備比較遠(yuǎn)了，我們可以看到的是大家年初看到一篇文章，說德國今年新能源面臨滅頂之災(zāi)，有人是從非常沉痛的角度說這個問題，有人是從幸災(zāi)樂禍的角度看這個問題，我倒要講的是很有意思一件事，寫文章犯了一個很簡單的天文學(xué)的錯誤，為什么呢？因為實際上日全食的過程是持續(xù)數(shù)小時的，但是寫文章的人認(rèn)為是10分鐘之內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。大家看這張圖，這是1999年的日全食，發(fā)生日全食的瞬間，確實出現(xiàn)了10分鐘為量級能量快速下降的過程，為什么出現(xiàn)這個過程呢？很簡單，因為大家都離開了工作崗位，出去看日全食了。所以說英國的電網(wǎng)出現(xiàn)了10%左右負(fù)荷的下降，當(dāng)大家回去工作以后，我們可以看到負(fù)荷又上升了，正好填補(bǔ)之前的下降。這個過程確實是發(fā)生在10-20分鐘之內(nèi)的，因為大家觀察日全食不可能看一兩個小時。
今年倒是確實發(fā)生了一件事，大家都認(rèn)為電力系統(tǒng)面臨滅頂之災(zāi)，因為電力系統(tǒng)最怕的就是同步發(fā)生的負(fù)荷的下降，電網(wǎng)的好處就可以在不同的波動的，相互之間互不關(guān)聯(lián)裝置聯(lián)在一起之后自行抵銷掉，今年確實日全食導(dǎo)致了德國電網(wǎng)功率的大幅度下降，下降的負(fù)荷也是非常大的，達(dá)到了整個德國電網(wǎng)負(fù)荷的10%、20%甚至30%的量級，好就好在真正的日全食經(jīng)歷的時間是小時量級的，所以德國電網(wǎng)通過良好的信息互聯(lián)和電力系統(tǒng)把這個問題很好的解決掉了。當(dāng)然德國人仍然有非常古老的地方，為什么呢？因為我剛才說了信息可以千變?nèi)f化，如果沒有基準(zhǔn)的功率是無用的，所以德國人現(xiàn)在非常關(guān)心的是從北德到南德要建立若干超高壓的輸電線路，直流也好，交流也好，實現(xiàn)基本的能源互聯(lián)網(wǎng)的硬件架構(gòu)，才能維護(hù)很好的作用。當(dāng)然他們非常痛苦，為什么呢？因為他們是個民主國家，民主國家就意味著你要和線路上面的成千上萬的小業(yè)主聯(lián)系，每個人都同意才能架線路，對德國來說可能是幾乎不可能完成的事。除了架超高壓線路以外，我們要做的事情就是能夠更好的把信息互聯(lián)起來，把未來的每一家用的家電的波動可能性和新能源的預(yù)測結(jié)合起來，實現(xiàn)更好的互聯(lián)互通，在這個情況下，因為新能源是非常分散的，所以在這個情況下面如果你有更好的信息化系統(tǒng)，就可以把非常分布的新能源進(jìn)行一個電站的虛擬化，虛擬化之后管理就更加高效，也是更加高效節(jié)能可靠穩(wěn)定的裝置，我就說這些，謝謝大家！
