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新能源發電規模化增長促電網變革

來源：中國經濟信息 | 0評論 | 5727查看 | 2014-08-11 18:50:00

　　在中國，新能源和分布式電源已經得到快速發展，但電網卻成了最大阻礙，電網自身的問題亟待改善。　　

　　“要改善環境，促進能源結構轉型就要大力發展新能源，而要發展以風電和光伏為代表的新能源，就需要電網能夠適應這些間歇式電源對電網帶來的沖擊，改變自身服務電源接入的管理模式。”2014年7月28日，華泰證券電力設備與新能源行業分析師鄭丹丹告訴《中國經濟信息》記者。

　　新能源接入電網的方式主要有二。一種是將分布式電源直接接入35千伏和更低電壓的電網，第二種是將大型風電和光電接入110千伏及更高電壓電網。這兩種接入方式都由于新能源的隨機和間歇特征而對電網造成影響，在輸電和配電領域都需要隨之改變。

　　以德國為代表的歐洲國家在發展新能源方面已經取得重要進展，新能源接入電網已經不僅僅是個技術問題，而是要形成信息、市場和技術等多位一體的電力交易系統。

　　新能源已到來

　　——拷問電網傳統管理模式

　　今年入夏以來，為了刺進新能源行業的發展，一系列風電及光伏新政策連續出臺。2014年6月19日，國家能源局發布了海上風電標桿電價，規定凡2017年之前投入運行的近海和潮間帶項目的上網電價分別為每千瓦小時0.85元和0.75元。據預測，這樣的電價將使海上風電項目內部收益達12%左右，是極大的利好。

　　同日，國家能源局還就有關分布式光伏的問題召開研討會，進一步確認了今年底前要完成分布式光伏千萬千瓦的裝機目標。為完成這一目標，與會者提出將擴大分布式定義，除了屋頂項目，可將農業大棚及漁光互補項目等也列入分布式范圍，執行地面電站上網電價政策。

　　過去十幾年間，中國風光等可再生能源發展迅速，這給電網帶來了一系列挑戰。這其中最突出的問題就是“三北”地區大型風光電站嚴重的限電問題。

　　究其原因，據鄭丹丹分析，是因為風電和光伏屬于間歇式能源，其實際發電情況受不同時點的風力和光照強度等波動性因素影響。間歇式能源發電并入電網后，會對電網瞬時平衡造成一定程度的沖擊。當然也有新能源建設速度超出規劃，“三北”地區消納能力也有限，電網入網和遠距離輸電發展跟不上等問題。

　　在分布式電源方面，問題更為突出。據國家電網公司（下稱，國網）發展策劃部副主任張正陵介紹，之前地市一級的電網公司工作人員極少處置電源問題。以分布式光伏的審批流程為例，企業首先要向省級電網公司提出申請，同時還要取得省發改委出具的“通行證”，獲得開通許可后，才能開工建設，最后并網發電。但分布式光伏業主又以個人或小企業為主，上述手續對他們來講難度過高。

　　此外，國家還規定，自發自用的分布式光伏屬于自備電廠，這就要征收系統自備費，不但需要接受電網的日常調度，還要向電網調度中心實時上傳數據。這些復雜的手續，技術和管理上的復雜性，阻礙了分布式光伏的發展。

　　國網積極面對

　　——改善輸配電及儲能設施

　　新能源來襲，對國網是巨大挑戰。為了讓新能源順利接入，電網專門為分布式電源及大型地面新能源電站制定了配電和輸電兩套方案。

　　在輸電方面，如果將大型新能源地面電站直接接入主干輸電網，有可能影響輸電網的安全和傳輸效率，但如果進行限電又涉嫌違反《可再生能源法》。為此，國網正在建立一套能夠預測風功率和光功率的系統，這套系統將根據所在地歷史數據，對風光電站發電時間和功率進行提前預測，并以此為基礎進行調峰準備。

　　以“三北”地區為例，頻繁限電還有另一重要原因，就是當地的消納能力有限，為此國網規劃了數條電力外送通道，至今已有“哈密-鄭州”特高壓直流工程投入使用，可有效緩解甘肅新疆等風電基地電力外送問題。就在不久前，12條大容量遠距離輸電項目也獲得了國家認可，計劃于2017年全部投產，這將更大程度上解決一直困擾“三北”地區的電力外送問題。

　　在配(pei)電(dian)(dian)方面，分(fen)布式(shi)電(dian)(dian)源(yuan)對(dui)(dui)電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)管理及建(jian)設提出了(le)最為深(shen)刻的(de)(de)(de)(de)挑戰。這主要(yao)是因為中國(guo)配(pei)電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)功能都(dou)是只(zhi)對(dui)(dui)接(jie)(jie)用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)，而(er)分(fen)布式(shi)電(dian)(dian)源(yuan)則(ze)要(yao)求電(dian)(dian)網(wang)即(ji)要(yao)對(dui)(dui)接(jie)(jie)用(yong)戶(hu)還(huan)能對(dui)(dui)接(jie)(jie)向電(dian)(dian)網(wang)送電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)源(yuan)。國(guo)網(wang)發展策劃(hua)部(bu)二處處長黃震(zhen)說(shuo)：“從單純對(dui)(dui)接(jie)(jie)用(yong)戶(hu)到有電(dian)(dian)源(yuan)，是配(pei)電(dian)(dian)形態重大改變。”鄭(zheng)丹丹說(shuo)：“國(guo)網(wang)2013年2月發布《關于做好分(fen)布式(shi)電(dian)(dian)源(yuan)并(bing)(bing)網(wang)服務工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)意見》，已不(bu)再(zai)將分(fen)布式(shi)電(dian)(dian)源(yuan)當做常規電(dian)(dian)源(yuan)，并(bing)(bing)通過一系列標準和細(xi)則(ze)的(de)(de)(de)(de)制定(ding)，優化(hua)(hua)并(bing)(bing)網(wang)流程，簡化(hua)(hua)并(bing)(bing)網(wang)手續，提升效率。”

　　除了簡化流程，更重要的是配電網要在規劃建設和服務管理等方面進行全面改造。有電網內部人士介紹，為了讓地市級員工掌握更多分布式電源入網配電知識，國網已經對全員進行了培訓。分布式光伏用戶也不再需要到省級電網公司遞交申請，僅僅在能源主管部門備案，然后就可以直接到所在地電網企業營業所直接申請分布式光伏并網了。

　　此外，為了分布式電源順利入網，國網還在技術標準和施工工藝上進行了規范。通過對配電網和智能電網加大投入力度，國網正逐步實現分布式電源“可測、可視、可控”的目標。據國網內部人士介紹，國網正在建立一個自動化配電系統，能夠實現對整個網絡的實時監測和調度。國網的目標是，打造一種類似互聯網智能互動平臺，通過用戶智能電表采集的數據，實現用戶、分布式電源和電網的徹底互動。在儲能等前沿技術方面，國網也在發力，如果這一技術獲得突破將解決新能源難題。

　　借鑒德國經驗

　　——提出電網多維發展思路

　　中國是新能源領域的后來者，有先行者的經驗和教訓可資借鑒，德國就是新能源領域的樣板。2030年，德國計劃將可再生能源占電力供給的比例提高至50％。早先，其也曾通過補貼風電、光伏大力推動新能源發展。但德國在推動智能電網建設時，絕不是簡單增加配電網絡，而是依靠其消化新能源同時，優化用電、配電和發電，更重要的是努力建設信息、市場和技術多位一體的電力交易系統，從而提高效率，節約資源。

　　早在5年前，德國有些地區就已經實現了有一半電力供應來自可再生能源。這些地方都需要解決風電上網問題，但他們并沒有簡單增加配電網建設。據了解，負責當地天然氣、電力能源和電信等基礎事業的公司與德國某研究所合作，對當地電網進行了系統改造。

　　在開發儲存電力的冷卻系統同時，他們征集了近千戶志愿家庭，將他們的住宅、泳池、水處理設施與熱電廠、電力供應方組成一個信息通信網絡，實現了對電壓和電流的實時監測。并建立了電力交易市場，即每周定時進行電力交易。

　　通過數年的試運行，該系統的用戶在電價高峰期自覺減少了12%用電量，而這也降低了該系統中電力存儲設施7%左右的成本。

　　該系統有關負責人表示，“這樣做最直接的效果是電壓波動被穩定了下來，可再生能源的供應得到了正確的預期，信息、電力、市場的網絡被融合在了一起。”

　　就算取得了這樣的進展，德國與中國一樣在智能電網建設上仍跟不上新能源的進度。據悉，到2015年，德國將有30%電力供應來自新能源，解決電壓不穩和控制系統建設已經十分迫切。如果電動汽車大量上網，將對電網造成巨大負擔，所以智能電網必須加快進度。而早在五年前，默克爾政府出臺的政策就更傾向于電力交易及市場等智能電網的建設，可謂具有先見之明。

　　德國國際合作機構某能源領域負責人表示：“市場是智能電網的前提，只有市場才能讓技術智能，否則好比電腦只有硬件而沒有軟件。”德國人已不是將智能電網看做解決分布式電源入網的問題，而是要建立基于信息和價格等市場因素的電力交易系統，從而解決從發電、儲能、一直到電力消費的智能化問題。

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