迟永宁：中国的可再生能源发展及智能电网

首先要感谢王忠敏理事长的盛情邀请，让我有机会参加这个活动。这两天讨论能源互联网和智慧能源，不同参与者对能源互联网和智慧能源有不同的定义，我的感觉这种定义或者这种认识是不冲突的，它可能随着时间的发展，会向融合的方向去发展。从我们的角度认为不管提智慧能源，还是能源互联网，发展可再生能源都是主要内容和目标。我们对可再生能源电网做了十几年的工作，今天借这个机会介绍一下可再生能源电网的情况。

第一部分，从2006年可再生能源法颁布以后，国家政策有力地支持，让我们的发展非常快。可再生能源发展迅速，截至2014年底，峰巅装机96.37WW，排名世界第一，光伏发电28.05GW，排名世界第二，可再生能源在国家能源体系占的比重越来越多，我们提智慧能源离不开可再生能源。

从国家的角度来看，可再生能源占比非常小，大概电量贡献只有3%到4%，但是大家可以看到国家可再生能源比较好的地方，都是三北地区，所以这些地区和省份可再生能源电力的装机很高。不管国外还是国内其实关注能源转型，关注可再生能源发展，更多关注可再生能源电网，因为可再生能源涉及资源的问题，产业的问题，并网的问题，不管在国内是国外，并网是表现问题最多的领域。我们国家计划到2050年风电装机实现24个亿，今天全国装机总量在13亿左右，大家可以想象一下这个目标多么有挑战性。

我们国家对于电力系统，电力流的流向跟别的国家不太一样，德国开发新能源一开始开发分布式的风电，一个农民家里有一块地，可以建立一个风机。德国，北欧等等开发海上风电，涉及到电力远距离输送的问题，这个问题跟我们国家能源分布的特征和流向特征比较相似，我们国家能源基地主要在西部，都要满足电力向东部输送的要求。在我们提到能源的时候，更多在提我要开发大规模新能源，西部有一些光伏大型电站，我们国家也强调开发一些分布式新能源，尽量鼓励自发自用，我们国家新能源的开发，不管是集中式，还是分布式，都表现出向大规模开发的特征。

新能源发电，我们做的工作不但看新能源发电的技术问题，我们做的工作更多站在电网，或者整个电力系统去看。当你的电力系统到达一定的比例之后会遇到什么问题，要解决这些问题要采取什么样的技术解决新能源电网的问题。我们提到智慧能源的时候，更多提到分布式发电，单个看新能源量很小，但是大规模去开发分布式的能源的时候，同样面对系统级的问题。当一个省里面开发几百万千瓦，甚至上千万千瓦波动特性会特别大。国际研究新能源接入电网的时候，更多是怎么管理新能源波动性，让系统有灵活性解决电网的问题。所以，我们的新能源发电接入电网以后，包括波动的特性，包括跟之前发电技术完全不同，所以给电网带来非常大的影响。

这一块在大规模开发新能源方面，我们做了一些工作，包括去预测新能源处理是怎么样，只有知道新能源变化的形成，才能安排其他电源怎么运行，现在预测技术可以做到比较精确，但是某些情况下，还是不高。有了预测以后，涉及到整个能源系统，电力系统怎么运行的问题。大家可以看一下针对黑龙江电网当时做的一个分析，冬季和夏季是不一样的。夏天的时候整个电力系统灵活特性更加强一些，但是冬天就有一些问题。我们国家在西北、东北更多问题是系统调节的问题。为了大规模接入新能源，不管是集中式，还是分布式在系统层面都要解决调控的问题。

还有涉及一些新能源电站接入电网以后运营控制的问题，都要保证送到用户是合格的电力，要保证质量和电压。我们这一块也做了一些研究，我们利用新能源电压的控制，保证整个新能源发电电压的水平。我们国家关注新能源的同时，在2011年的时候出现非常严重的新能源脱网的事故，因为电网一年在一个电网可能会发生一两次的短路，这些东西通过电网运维降低发生概率，当发生的时候要保证符合供电的。当时这个问题对电网产生了一定的影响，但是没有产生非常严重的后果，像新疆，甘肃都提出过千万电网基地的规划，可能造成大停电，不管是中国还是国外国家对新能源发电都有要求，要满足质量的控制，还有故障的解决。

第二个方面，介绍一下智能电网的概念，这个概念在中国六、七年前提出，发展也比较快。我国大规模可再生能源发展及并网的情况，昨天在提能源互联网的时候，大家也提到了发展智能电网几个方面的驱动力。发展智能电网的驱动力，一个是气候变化，我们为了更好发展新能源，利用智能电网的技术把新能源接入到电网，另外一个是能源安全，还有考虑到产业升级，经济的拉动，这个也是发展智能电网比较大的驱动力。还有电网安全，包括电网信息的安全，也是包括设施的安全。不同的国家发展智能电网的时候，因为电力发展不同，国情不一样，发展目标也不是完全一样。欧洲在发展智能电网的时候，更多侧重于配电网，希望能够发展更好的低压电网解决分布式电网的问题。美国电网结构，设施比较陈旧，电网经常有大停电的影响，美国希望通过智能电网来升级电网。我们国家发展智能电网既包含解决新的能源的目标，也包含我们国家能源输送的要求，电力系统要满足能源向东部输送的要求。在欧洲从2005年开始了智能电网过程。美国在2001年开始智能电网的研究，一直到2009年奥巴马将智能电网上升为国家战略，美国对智能电网研究，示范，研究应用更多了。中国国家电网公司2009年提出了坚强智能电网概念，希望利用这种数电要求，满足电力的需求，其实这个概念把它在扩展一下，我现在说的电网，不仅局限于电网，而是扩展到更多的能源，实际上就是智慧能源互联网，或者是能源互联网的概念。

在智能电网示范项目里面，国家电网建立了风、光、储的工程，怎么去协调控制不同的发电技术。还有怎么利用储能去控制可再生能源功率的波动，有一个更好电能方面的质量。这一块对我们国家新能源技术的示范起到了很好的作用。为了解决我们国家西电东输的问题，我们要建立从西向东特高压的电网，西部新能源通过直流输电技术输到华东、华北来，你要满足长距离直流的输送，你的落点和输送点有一个非常强的交流电网的支持。这块也是智能电网中一个比较大的工程。

还有一些涉及到分布式发电等方面也有一些示范，比如在上海世博园、天津生态城都做了一些示范。

中国智慧能源产业联盟关注的分布式的开发，在此我再介绍一下分布式光伏在接入电网的时候有什么问题。

分布式电源一般是接入配电网，对人员、设备和电网的安全性，供电经济性，节点电压，短路等要求的。分布式电源通过电力电子逆变器并问，易产生谐波，输出功率随机性易造成电网电压波动，闪变。对配电网电压偏差的影响，为保证电源启停，波动对系统供电电压的影响在规定的电压偏差范围之内，电源并网点的系统短路电流与电源额定电流之比不宜低于10。

微电网技术把分布式电源接入电网的技术，一种是并网运行，所有电力方面的指标都是跟大电网走的。另外一种情况是离网进行的状态，所以这一块微电网包括各种电源。但是从本身理解，智能微电网发展大的目标，为了符合供电可靠性当用问题比较大的时候，希望通过微电网来解决。我们在张北建了一个实验检测平台，也是真正微平台，这里面有一些光伏发电，同时有一些电池储能在里面，当380伏微电网联系之后，还可以持续运行大概12个小时。

我最后介绍一下可再生能源电网方面做的一些工作。

在2006年中国电科院成立了新能源研究所，并逐步建立了风电并网仿真，实验检测，功率预测，调度运行等科研建设。张北基地占地是25平方公里，里面有30台机位。有核心实验设施，实验装置直接模拟一个真实电网电路，我们可以看是否安全支持电网的运行，这个在国际上是做得比较好的。

还有风电功率预测，现在的技术都是比较好的预测。国家80%以风电厂都是用了这种系统，还有风电优化调度的系统，我知道新能源处理是什么样的过程的时候，就可以利用优化调度的软件，这个改变其他电源开机方式，或者发电计划，最大限度在电网中接纳新能源。

在新能源电网方面，我们统计了一下，现在做了包括光伏发电，大概一百多项的标准，包括20多项国家标准，我们在国际上，我们成立了可再生能源接入电网委员会，这是国家在新能源领域第一个在国际上成立的标准委员会，把我们国家技术、标准方面的认识在国际上做了一些展示，提高国家在并网方面的影响力。新能源已经比较多的德国、丹麦、美国、中国这些国家在委员里面积极的工作。刚才说张北实验基地也是比较好在风电、可再生能源交流平台，我们承担跟德国、丹麦合作的项目，主要为了解决国家新能源并网的问题，这个基地也是我们展示的主题。我们跟国外一些高校，丹麦技术大学，英国一些大学也有在新能源方面做过一些合作的项目。

今天介绍一下我们国家新能源电网的问题，不管是智慧能源，还是能源互联网发展，这个可再生能源应该是一个主要的目标和核心的内容，我们希望利用王理事长搭建的非常好的智慧能源平台，把我们的一些技术给大家多做服务。