10月12-13日,,第五屆儲能技術(shù)在分布式能源與微電網(wǎng)中應(yīng)用高層研討會在深圳順利召開,。中國電力科學(xué)研究院配電所主任吳鳴,,在會上就分布式微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)做了精彩演講,。
演講全文如下:
下面我為大家介紹我國微電網(wǎng)及分布式電源并網(wǎng)" title="分布式電源并網(wǎng)" target="_blank">分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,。
第一,,微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)現(xiàn)狀及趨勢,。分布式電源的概念比較明確,,指在用戶所在場地或附近建設(shè)安裝,、運行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng),,且在配電網(wǎng)內(nèi)平衡調(diào)節(jié)為特征的發(fā)電設(shè)設(shè)施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設(shè)施,。包括太陽能、風(fēng)能,、生物質(zhì)能,、地?zé)崮堋⒑Q竽?、天然氣,、資源綜合利用發(fā)電等技術(shù)類型。這是我們對分布式電源的分類,,可以看到水電,、太陽能發(fā)電、風(fēng)電,,各種能源綜合利用,,垃圾焚燒,、農(nóng)林廢棄物等,我們梳理了,,這里面很多是以逆變器,,也就是我們常說的裝備并網(wǎng),也有同步機(jī)并網(wǎng)的,,也有異步電機(jī)并網(wǎng)的,,它接入以后反應(yīng)的特性和對電網(wǎng)的影響是不一樣的。
在“十二五”初提出微網(wǎng)的概念,,以分布式發(fā)電技術(shù)為基礎(chǔ),,融合儲能、控制和保護(hù)裝置的一體化單元,,靠近用戶終端負(fù)荷,,接入電壓等級是配電網(wǎng)電壓等級,能夠工作在并網(wǎng)和孤島兩種模式,。微電網(wǎng)是由分布式發(fā)電,、儲能和負(fù)荷構(gòu)成的可控供能系統(tǒng),在國際上被認(rèn)為是提高分布式電源利用效率的有效方式,,是國外智能電網(wǎng)的技術(shù)熱點,。在分布式電源滲透率較高的局部地區(qū)及電網(wǎng)覆蓋不到的偏遠(yuǎn)地區(qū)或海島,采用微電網(wǎng)的方式,,可以提高配電網(wǎng)對分布式能源的接納能力,、解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電問題。
微網(wǎng)的元素,,微網(wǎng)的概念說了很久,,包括各種各樣的微源,符合客觀和網(wǎng)控制,,構(gòu)成微型發(fā)電網(wǎng)絡(luò)和源網(wǎng)和儲能多種元素,,構(gòu)成微網(wǎng)系統(tǒng)。中國還是高度重視分布式能源和微電網(wǎng)建設(shè),,出臺一系列政策支持,,主要是以國家發(fā)改委和能源局居多,一般財政部附屬的政策比較少,。今天很多專家講,,我們期待昨天的政策后續(xù)有些細(xì)則,昨天5個單位有財政部,,除了光伏和風(fēng)電的補貼政策是財政部連鎖的,,后續(xù)會不會有些細(xì)則,大家拭目以待,,如果沒有細(xì)則,,昨天的也就是一個指導(dǎo)性文件,。
“十二五”規(guī)劃提出的發(fā)展目標(biāo)是2015年建設(shè)分布式電源光伏發(fā)電,當(dāng)時“十二五”初提出的目標(biāo),,到現(xiàn)在看來是遠(yuǎn)遠(yuǎn)實現(xiàn)了當(dāng)時的指標(biāo),。截止到2016年底,全國并網(wǎng)的分布式電源裝機(jī)容量達(dá)到1032萬千瓦時,,規(guī)劃,、在建、投運微網(wǎng)試驗示范項目90余個,,還不包括一些企業(yè)自發(fā)投資的微網(wǎng),,主要是兩大電網(wǎng)公司和五大發(fā)電集團(tuán),有一定指導(dǎo)意義的微網(wǎng),,涵蓋社區(qū),、公用事業(yè)微電網(wǎng)、校園微電網(wǎng),、海島微電網(wǎng)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的微電網(wǎng),,這是我們目前國家發(fā)展的現(xiàn)狀。
國際上,,全球正在規(guī)劃或運營的微電網(wǎng)接近4393MW,,目前微電網(wǎng)在5MW以下占34%,大于5MW占19%,,更大的或者更小的微電網(wǎng)都是符合正態(tài)分布,。典型咨詢公司認(rèn)為微電網(wǎng)發(fā)展趨勢會遵守Fisher-pryS曲線,隨著相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則和設(shè)備容量以及價格,、技術(shù)條件變化,,微網(wǎng)快速增長會出現(xiàn)2020年以后,還有3年時間,,能不能達(dá)到這個估值我們拭目以待,。有人認(rèn)為微網(wǎng)快速發(fā)展的增長趨勢可能提前到來,中國認(rèn)為這個趨勢比較平緩,,微網(wǎng)的數(shù)量這幾年在增加,主要出現(xiàn)在一些園區(qū),,前面一些單位說儲能的配置,,主要目的是不是為了構(gòu)建微電網(wǎng),主要是想儲能投入以后獲得穩(wěn)定收入的運營模式,,還有速配放開以后的運營模式的構(gòu)建,。微電網(wǎng)的增長從2012年以來數(shù)據(jù)增長是比較快的,我以前的報告專門分析過,,微電網(wǎng)的增長曲線有指數(shù)級增長,,2013年以前是養(yǎng)不活企業(yè),,2015年、2016年以后,,目前在建的微網(wǎng)工程使企業(yè)進(jìn)一步生存和發(fā)展的,,這個前提還是存在的。
微電網(wǎng)的應(yīng)用定位還是三大定位:1,、滿足高滲透率分布式可再生能源的接入和消納,,有些微網(wǎng)群的概念,目前國家,,尤其中央大力號召精準(zhǔn)扶貧,,比如大量光伏在安徽、江西,、山西,、湖北一帶,大量光伏并網(wǎng)以后,,給當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)造成很大的沖擊,,當(dāng)?shù)卣家呀?jīng)考慮到以大規(guī)模光伏扶貧,一窩蜂上電以后,,對國家能源體系有影響,。上個月國網(wǎng)專門成立專題,比如浙江省,,浙江省峰值負(fù)荷是8000千瓦,,如果光伏裝機(jī)到兩千萬,調(diào)度要采取另外的措施來保證,,要不然影響局部電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定,,高滲透率分布式可再生能源的發(fā)展會產(chǎn)生影響。2,、滿足與大電網(wǎng)聯(lián)系薄弱偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力供應(yīng),,這是墻內(nèi)開花墻外香,很多海島,,包括國外的海島上,,很多企業(yè)做的還不錯,大量變電裝備還有企業(yè)儲能,,有些企業(yè)做的很好,。3、滿足對電能質(zhì)量和供電可靠性有特殊要求的用電需要,,基于微電網(wǎng)的思想和大容量電源裝備接入以后可以解決注入電壓不穩(wěn)等的問題,,這是高可靠性的功能系統(tǒng),也是微網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢。
微網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別,,我不條想講,,因為大家都知道,微網(wǎng)是以就地為主,,像內(nèi)蒙的220千伏的微網(wǎng)不可持續(xù),,沒有生命力,對微網(wǎng)也是有巨大的傷害,,那就是局域網(wǎng),,為什么要講微網(wǎng)?電源距離用戶近,,建立電力,、熱能就地利用,無需長距離傳輸,,動態(tài)的復(fù)合控制,,能夠?qū)崿F(xiàn)源網(wǎng)核的快速互動。還有逆變器的大量使用,,這是微網(wǎng)的特征,。可以脫離主網(wǎng),,獨立運行,,多種運行模式,上午專家提到并網(wǎng),、離網(wǎng)都是微網(wǎng)可以調(diào)控利用的手段,,傳統(tǒng)電網(wǎng)不具備這些靈活的功能。
微電網(wǎng)有哪些關(guān)鍵技術(shù),?我們覺得未來微網(wǎng)發(fā)展還是在優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計技術(shù),、微電網(wǎng)多分布式電源協(xié)調(diào)運行控制技術(shù)、微電網(wǎng)多元復(fù)合儲能技術(shù),、微電網(wǎng)的電能質(zhì)量控制與治理技術(shù),、微電網(wǎng)的智能保護(hù)技術(shù)、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行理論與能量優(yōu)化管理方法,。我在安徽組織直流配電工程,,我們把多年前拋棄的混合儲能技術(shù)也引入進(jìn)來,把鉛炭電池和超級電容兩種儲能技術(shù)同時應(yīng)用在直流配電系統(tǒng)里面,,分別用于能量和功率的穩(wěn)定控制,,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)基于統(tǒng)一接口,利用它的壽命比較長,,一種裝置功率性的循環(huán)特性能量穩(wěn)定和持續(xù)的特點優(yōu)化配置以后,降低成本,提升整個系統(tǒng)的運行特性,,這方面我們的工作在繼續(xù)做,。我們分析微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)就是這6類,下面有些產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對我們標(biāo)準(zhǔn)化工作的需求,。我國微電網(wǎng)和分布式電源并網(wǎng)在全國范圍發(fā)展迅速,,亟需標(biāo)準(zhǔn)化工作給予技術(shù)支撐和規(guī)范。微電網(wǎng)和分布式電源并網(wǎng)改變了電力系統(tǒng)在中低壓層面的結(jié)構(gòu)和運行方式,。與微電網(wǎng)和分布式電源并網(wǎng)息息相關(guān)的電網(wǎng)運營企業(yè)和設(shè)備供應(yīng)商們熟悉的傳統(tǒng)原則受到挑戰(zhàn),。二是迫切需要國家層面的標(biāo)準(zhǔn)化工作支撐,很多時候我們一些供電原則,、保護(hù)原則等受到挑戰(zhàn),,迫切需要從國家層面標(biāo)準(zhǔn)化工作的支撐,必須要有國標(biāo)才方便管理層面,,甚至政府,、法院認(rèn)可的程度。
微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系急需統(tǒng)一的規(guī)劃和頂層設(shè)計,,微電網(wǎng)和分布式電源并網(wǎng)涉及發(fā)電,、電網(wǎng)、用戶等多個領(lǐng)域,,系統(tǒng)復(fù)雜性突出,。需要將微電網(wǎng)作為一個相對獨立單元,對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域開展系統(tǒng)分析,。對不同應(yīng)用場景下微電網(wǎng),、分布式電源功能進(jìn)行定位和系統(tǒng)邊界區(qū)分。從系統(tǒng)的角度辨識標(biāo)準(zhǔn)缺失和可能出現(xiàn)的重復(fù)甚至矛盾的地方,,識別亟需制定的標(biāo)準(zhǔn),,制定微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化路線圖和標(biāo)準(zhǔn)體系。這是我們標(biāo)委會在做的工作,。
前面很多專家和廠家都說到,,目前定的標(biāo)準(zhǔn),包括微網(wǎng)建模及仿真,、微網(wǎng)并網(wǎng),、微源接入微網(wǎng)、微網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計,、微網(wǎng)運行特性測試,、微網(wǎng)調(diào)試及驗收、微網(wǎng)運行維護(hù)啊,、微網(wǎng)內(nèi)發(fā)電側(cè)管理,、微網(wǎng)內(nèi)需求側(cè)管理、微網(wǎng)內(nèi)儲能管理、微網(wǎng)保護(hù),、微網(wǎng)信息與通訊,、微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能、微網(wǎng)黑啟動,、微網(wǎng)運行評價,。在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域都有很多工作急需要做,沒有這些標(biāo)準(zhǔn)支撐很難形成大規(guī)模網(wǎng)站化推廣,。
標(biāo)準(zhǔn)化工作的現(xiàn)狀以及展望,,主要是和大家梳理一下,中國在IEC先后發(fā)起成立adhocG53微電網(wǎng)特別工作組和IECSEG6微電網(wǎng)系統(tǒng)評估組,,這個組的使命去年年底已經(jīng)完成了,,制定IEC在微電網(wǎng)領(lǐng)域的戰(zhàn)略規(guī)劃。剛剛過去的國慶,,我們代表中國,,我們承擔(dān)IECSC8B分布式電力能源系統(tǒng)分技術(shù)委員會秘書處工作。參與IEC智能電網(wǎng)路線圖編寫,,參與微電網(wǎng)用于災(zāi)備的白皮書編寫,。牽頭編制的IEC/TS62786:2017分布式電源電源接入電網(wǎng),正式發(fā)布,。牽頭編寫IEEEP2030.3《儲能接入電力系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)》,,2016年6月30日已獲批以標(biāo)準(zhǔn)的形式出版發(fā)布。在IEEE申請獲批成立IEEEP2030.9微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計工作組,,組織編寫《微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計推薦性實踐》,。
目前微網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀也是和大家匯報一下,目前國家標(biāo)準(zhǔn)層面,,分布式并網(wǎng)領(lǐng)域4項,、微電網(wǎng)領(lǐng)域8項,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分布式電源并網(wǎng)領(lǐng)域6項,,微電網(wǎng)領(lǐng)域6項,。微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究和編制,內(nèi)容涵蓋微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計,、調(diào)試驗收,、并網(wǎng)測試、運行控制等內(nèi)容,。成立全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會SAC/TC564,,負(fù)責(zé)微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)制定/修訂,、標(biāo)準(zhǔn)宣貫以及對口國際電工委員會電能供應(yīng)系統(tǒng)方面技術(shù)委員會(IEC/TC8)等標(biāo)準(zhǔn)化工作,。
制定分布式電源并網(wǎng)技術(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系主要解決的問題:指導(dǎo)設(shè)計,,對分布式電源并網(wǎng)應(yīng)滿足的技術(shù)條件、并網(wǎng)接口設(shè)計應(yīng)遵循的原則進(jìn)行規(guī)定,。規(guī)范建設(shè),,對分布式電源入網(wǎng)調(diào)試,、驗收及測試進(jìn)行規(guī)定,。協(xié)調(diào)運行,對分布式電源并網(wǎng)運行控制,、運行監(jiān)視和信息交互應(yīng)滿足的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)定,。保障安全,對分布式電源與配電網(wǎng)的互聯(lián)接口入網(wǎng)測試,、安全保障措施進(jìn)行規(guī)定,。
分布式電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系包括以下幾類:1、基礎(chǔ)通用類,;2,、技術(shù)要求類;3,、調(diào)試驗收類,;4、試驗檢測類,;5,、運行維護(hù)類;6調(diào)度管理類,。
分布式電源并網(wǎng)的重點,,從接入電網(wǎng)以后安全運營的角度,包括接入規(guī)定,,主要是對分布式電源接入容量,、接入電壓等級、電能質(zhì)量,、功率控制,、電壓頻率響應(yīng)特性、保護(hù),、通信與信息,、電能計量、并網(wǎng)檢測等進(jìn)行規(guī)范,。并網(wǎng)測試層面是一些測試結(jié)構(gòu)需要遵循的規(guī)范,,各階段應(yīng)做的試驗項目、試驗方法,、試驗周期,,用于檢驗DG是否滿足接入技術(shù)規(guī)定的要求,。孤島運行,從安全的角度,,規(guī)定設(shè)計,、操作和集成分布式孤島電力系統(tǒng)的方法和應(yīng)考慮的因素,提出并網(wǎng),、離網(wǎng)以及兩種模式過渡過程中應(yīng)滿足的技術(shù)要求,。信息通信,對需要與電力系統(tǒng)進(jìn)行通信的分布式電源,,規(guī)定了信息交換應(yīng)遵守的規(guī)約,、監(jiān)控系統(tǒng)的功能以及推薦結(jié)構(gòu)等。
國標(biāo),,有編號的是已經(jīng)發(fā)布的,,GB/T33593-2017(分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求)和GB/T33592-2017(分布式電源并網(wǎng)運行控制規(guī)范)已經(jīng)發(fā)布。還有分布式電源并網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范和分布式電源并網(wǎng)工程調(diào)試與驗收標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)立項,。
行標(biāo),,除了繼電保護(hù),行標(biāo)周期相對短,,除了繼電保護(hù),,所有分布式電源行標(biāo)都已經(jīng)發(fā)布了,分布式電源接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定,、分布式電源接入電網(wǎng)測試規(guī)范,、分布式電源接入電網(wǎng)運行控制規(guī)范、分布式電源接入電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,、分布式電源孤島運行控制規(guī)范,。分布式電源繼電保護(hù)裝置運行管理規(guī)程已經(jīng)立項。
制定微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要解決的問題:1,、指導(dǎo)設(shè)計,,對微電網(wǎng)并網(wǎng)運行、離網(wǎng)以及并離網(wǎng)過渡過程中應(yīng)滿足的技術(shù)條件,、設(shè)計應(yīng)遵循的原則進(jìn)行規(guī)定,。2、規(guī)范設(shè)計,,對微電網(wǎng)與配電網(wǎng)互聯(lián)部分的設(shè)備調(diào)試,、功能調(diào)試以及驗收內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定。3,、協(xié)調(diào)運行,,對微電網(wǎng)不同運行模式下在功率控制、系統(tǒng)異常響應(yīng),、模式轉(zhuǎn)換等方面應(yīng)滿足的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)定,。4,、保障安全,對微電網(wǎng)互聯(lián)接口的測試條件,、測試項目,、測試方法進(jìn)行規(guī)定。
微網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系和分布式電源比較類似,,只不過里面主要是把孤島型和離網(wǎng)型做了分別,,對并網(wǎng)規(guī)定、調(diào)試驗收和試驗檢測規(guī)定更加復(fù)雜和詳細(xì),,體系分類基本上是一樣的,。
目前微網(wǎng)的并行情況是這樣,微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定是今年,,這個信息已經(jīng)發(fā)布,我們制定的是第四條,,微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測試規(guī)范,,也是在上個月正式發(fā)布的。我現(xiàn)在定的目標(biāo),,微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)系統(tǒng),,調(diào)試和驗收規(guī)范,是住建部的標(biāo)準(zhǔn),,需要住建部會簽,,今年年底微電網(wǎng)配電驗收規(guī)范正式發(fā)布。剩下的都是在編階段,,我們預(yù)計到明后年,,微電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系也會相對比較完備。
微網(wǎng)的行標(biāo)比分布式電源行標(biāo)啟動的晚一點,,所以沒有一項微網(wǎng)行標(biāo)發(fā)布,,都是在編,主要是牽扯微網(wǎng)的技術(shù),,跟分布式電源相比,,微網(wǎng)更加系統(tǒng)化,在編制的時候可能有些爭議比較大,,所以微網(wǎng)目前的7項行標(biāo)都是在編過程中,。
微網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作展望,我們成立編委會的目的是服務(wù)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的新要求,。目前的挑戰(zhàn)是并網(wǎng)電壓等級升高,,電網(wǎng)公司希望微網(wǎng)控制10千伏及以下,我們和國家能源局不停博弈,,基本上現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)我們還是比較認(rèn)可的,。微網(wǎng)的電壓等級在35KV及以下是比較合理的規(guī)模,,確實要應(yīng)對分布式電源滲透率不斷提高,早期做的微網(wǎng)還是常規(guī)電源和常規(guī)負(fù)荷比較多,,隨著分布式電源不斷提高,,微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制能力和微網(wǎng)預(yù)測都遇到很大的問題,以前一個臺區(qū)光伏裝機(jī)比較少,,構(gòu)建儲能微網(wǎng)比較簡單,,但是隨著光伏裝機(jī)容量擴(kuò)大,新能源的波動對微網(wǎng)和配網(wǎng)都造成一定程度的沖擊,,我們相應(yīng)的研發(fā)工作還是要持續(xù)跟上,,才能保證微網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展,給電網(wǎng)安全性提出有效應(yīng)對,。
電力體制改革,,現(xiàn)在不光是合同能源管理,還有市場放開,,唯一能夠利用的平臺就是微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群,,光靠分布式發(fā)電或者儲能只是一種能量的調(diào)度或者產(chǎn)生的形式,不能構(gòu)成收益的平臺,,微網(wǎng)或者微網(wǎng)群是更好的運營優(yōu)化管理,,最基礎(chǔ)的基礎(chǔ)平臺和裝備平臺,這是離不開的,。微電網(wǎng)建設(shè)提到國家的戰(zhàn)略日程,,能源局、發(fā)改委也發(fā)布了很多的標(biāo)準(zhǔn),,雖然這些東西每個指導(dǎo)意見,,對產(chǎn)業(yè)的影響不大,但是逐步的有日積月累的效應(yīng),,總會讓新能源的時代加速到來,。
中國電科院微網(wǎng)團(tuán)隊,我們的工作主要是基于三大國際組織和一個標(biāo)委會,,我們是國際電工委員會IECSC8B,,主要是制定IEC在分布式供電、微電網(wǎng)領(lǐng)域的戰(zhàn)略規(guī)劃,。我們在IEEE主要是組織編寫儲能系統(tǒng)測試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和組織編寫微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的推薦性方法和好的工程實例的做法,。同時我們是CIGRE的主席,主要負(fù)責(zé)國際大電網(wǎng)會議-配電網(wǎng)與分布式發(fā)電工作,,包括配網(wǎng)規(guī)劃\混合儲能等多個工作組也在推動,,我們也是微電網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)委員會的秘書處,很多國家國標(biāo),、行標(biāo)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都在我們團(tuán)隊當(dāng)中制定,,歡迎有興趣的同事或者專家可以一起來共同開展我們國家的工作,。