隨著智能電網的蓬勃發展,與智能電網產業息息相關的電力企業、供應商們熟悉的傳統原則已經受到了挑戰。為了實現智能電網長期、有序、協調發展,一個統一的技術標準必不可缺。而對于處于發展中的微電網等技術來說,技術標準則顯得更為重要。今日,中國電力網記者就智能電力系統(能源儲備、分布式發電和微電網技術)的有關標準問題和產業發展問題采訪了IEEE中國區首席代表華寧先生。IEEE(國際電力與電子工程師協會)是世界上最大的專業技術學會和跨國學術組織,是新能源與智能電網全球標準和解決方案的主要制定機構。
記者:請您給我們解讀一下什么是能源儲備、分布式發電和微電網技術。
華寧:由于可持續能源產生的電量具有時間、地點上的不確定性,從而存在發電之后不能入網的問題。這是因為對于用電單位來說,卻是在需要用電的時候,這些可持續能源并不一定能發電;而用戶在使用的時候,并不是根據這個可持續能源什么時候發電來決定的。所以在很長一段時間內,可持續能源所發的電量很難接入到大電網。而且,就目前來說,大電網對可持續能源發出的電能還有一定的排斥心理,這是因為即使他們花了錢把這些電能購買過來,但很大程度上卻沒法給用戶使用,到最后都浪費掉了。所以現在就提出了分布式發電、能源儲存和微電網的概念。
分布式發電:指可持續能源分布在不同的地點,呈點狀分布。
能源儲備:把可持續能源發出的電用一種合理的方式存儲起來。如提水蓄能、電池儲能等。
微電網:就是在可持續能源產生發電的地點,建立一個小型的電網,這些小電網幾乎具備了大電網具有的所有技術環節,包括發電、供電、配電、用電整個環節。就是在可持續能源附近形成一個微電網,使得這些能源能被就近消化。
記者:儲能、分布式發電、微電網等智能電網技術可以通過哪些手段進行整合?難點在哪里?這在全球范圍內有沒有差別。
華寧:這三種技術能夠比較有機地結合在一起,形成一個產業界共同能夠接受的解決方案,就能從很大程度上促進可持續能源在世界上和我國的發展。當然,哪種形式現在還面臨著很大的難題,尤其是在能源儲存上,大型的能源儲存是非常有技術挑戰性的。很多人想到通過電池存儲這個方式,但電池很難存儲特別大的電量。現在也有專家在研究新型的儲能方式,比如提水蓄能等,技術人員也在不斷地研究新的能源儲存的方案。同時,還有一個非常大的挑戰。因為這是三種不同的技術概念,要把他們有機的融合在一起,要讓不同的廠家生產出的設備能夠互相連接,互相之間能夠正常工作,這就需要形成一個業界統一的技術標準。這個標準能夠定義什么是分布式發電,什么是能源存儲;能源存儲依據的標準是什么,以及微電網根據的標準是什么。
只有建立起一個業界普遍能夠接受的,甚至是說全球可以普遍接受的這樣一個公認的業界標準,政府、廠家,消費者才能更多地接受這三項技術,在三項技術上投資。
我認為,首先要解決這三個技術的體系架構的標準問題;其次,還要解決每項技術的技術細節問題。只有解決了這些問題,這三項技術才能更好的發展。
從技術標準角度來看,首先,這三項技術都是一個新興技術,還沒有在全世界范圍大規模應用起來。其具體的應用場合是什么?所需設備之間的接口是什么?比如:微電網技術,他涉及到發電、用電、輸電、配電等各個環節,各個環節和大電網比較來說,接口有所不同,差異有所不同。但差異在什么樣的地方,不同的專家有不同的理解,不同的廠家有不同的技術。所以這是制定標準的一個難題。第二個難題是如何建立一個公開公平的平臺,吸引所有的利益相關方都加入到這個平臺里面來,制定出所有人都能夠接受的這個標準,把政府、生產廠家、電網公司、消費者都能夠放到同一個平臺里,制定出一個統一的標準。
標準的制定,在不同的國家有不同的特點,在我國來說,主要是以國家電網公司為首的電網企業起著主導作用。而且國家電網公司在過去的幾年里,積極參與了國內和國外的這個技術標準制定。在國內,積極和可持續能源企業進行合作,努力制定出技術標準,使得可持續能源更方便地接入到我們國家的電網里面;在全球范圍內,也在積極參與如IEEE這樣的國際標準制定組織的標準制定。在過去兩年里,國家電網公司在IEEE內部發起了四項和智能電網相關的標準,其中一項就是關于電能存儲的標準。隨著國家電網這樣的公司積極的參與,這種標準的制定也會在世界范圍內推動這三項技術的應用。
記者:請您分析一下分布式發電在中國未來發展的前景到底如何,有什么障礙,以及技術的發展方向。
華寧:中國作為一個發展中的大國,對電力的需求是非常大的。這就為可持續能源發電提供了一個特別大的空間,我個人認為:現在包括光伏發電、風電在我國遇到了如產能過剩的問題,產能過剩更多的是一個發展中的問題,是一個暫時的問題,隨著我國對電能需求量不斷的增大,分布式發電、可持續能源發電在我國會有越來越好的前景。
目前,分布式發電,尤其是可持續能源發電正處于發展階段,也面臨著這樣或那樣的一些問題和障礙。主要表現在:第一,技術障礙。怎樣建立一個全球的標準體系,在分布式發電技術、能源存儲技術和微電網技術上,通過像IEEE或者其他的標準平臺建立一個世界范圍內能夠接受的標準體系,解決其中的關鍵的技術問題,如能源存儲技術。第二,體系管制的障礙。各國電網公司如何看待分布式發電,如何看待可持續能源發電,如何通過政府的鼓勵來更多地把這些電接入到電網里去。現在分布式發電成本比較高,政府在里面起一個什么樣的作用,怎樣來進行補貼,怎樣鼓勵電網公司更多地接納可持續能源發出的電能。
在最近,我們的國家推出了“金太陽”工程,包括國家電網也提出了所謂的更優惠的措施,接入太陽能和風能。這些政策都是非常關鍵的政策,對整個產業界的發展都是非常有益的。通過政府的這些政策,能夠為我國可持續能源發電廠家進一步的發展創造一個非常良好的環境。就IEEE而言,也會盡其所能,聯合相關的政府、企業和用戶制定出一個包括中國在內都能夠接受的分布式發電的一個標準。目前,已經有部分中國電力企業正在參與IEEE的標準制定。我們也希望有更多的中國企業加入到IEEE這個平臺里,共同來進行國際的可持續能源的標準制定。
分布式發電技術的發展,在中國和國際上所面臨的技術發展方向基本上是一致的。需要解決的問題主要是:一、發電效率的問題。如風能、太陽能轉化成電能的效率。如何通過不斷地研發新的技術,提高這種能量之間的效率轉化。二、轉化出來的電能如何接入電網的問題。目前在世界范圍提出了微電網的概念作為解決方案之一。三、用不了的電能如何存儲的問題。也就是電能存儲的問題。
記者:能源儲備、分布式發電和微電網技術是如何為生產商、電力公司、終端用戶和第三方供應商等創造出額外的巨大收益的?
華寧:可持續能源發電是一個特別廣大的市場。不同的專家有不同的統計手段,有說在世界范圍內創造了幾千億美金的市場,還有說創造了幾萬億美金的市場。但毋庸置疑的是,可持續能源為我們設備生產廠商、電網公司、提供了一個廣大的市場。即使在中國,我們也看到了一個龐大的光伏發電和風電產業,從業人口達到100多萬,創造了一個廣大的就業市場。同時,也為電網公司帶來額外的能源選擇。在過去,電網公司更多地依賴火電和水電等常規能源,分布式發電介入到電網之后,可以使得電網公司不再過多地依賴于火電等常規能源,比如在火電將來燃煤價格提高到一定程度之后,還能有其他的能源提供商,從而分散電網公司的經營風險。
不過,我認為,最主要的受益者還是消費者。通過不斷地創造可持續能源,就能夠提供更多的能源選擇給消費者。
雖然有部分電網公司抱著一個比較猶豫的態度,其原因,一是目前可持續能源的成本比較高,發出的電能價格還比較高。這在世界上普遍的解決方案都是通過政府來進行補貼。二是可持續能源發電具有不確定性,很難根據用戶的需求來主動的進行發電,更多的是根據自然規律來進行發電。解決這個問題就需要使用微電網、電能存儲技術,在這一方面給了技術人員更多的挑戰,通過微電網技術、電能存儲技術來解決這方面的技術問題。
記者:這三項技術與當前及未來的能源系統應該通過什么樣的技術標準進行系統、軟件整合,從而開發出新市場?
華寧:這個問題我需要更多的從IEEE的角度來回答這個問題。IEEE是一個有著25年以上標準制定歷史的國際標準制定機構,制定了大量的和電相關的標準。IEEE一直致力于建立一個公平、公開、公正的平臺,把政府、電網公司、生產廠家、消費者聚集在一起,共同制定和電相關的技術標準。在去年,IEEE推出了一個IEEE 2030的標準,定義了智能電網的體系架構,在智能電網這樣一個大的概念里就包括了分布式發電、電能存儲和微電網的概念。通過IEEE 2030標準的制定,我們解決了智能電網的體系標準的問題,解決了智能電網各個組成部分互連接口的問題。標準推出之后,我們希望有更多的企業還能夠不斷地加入進來,不斷地完善這個標準,來共同推進智能電網包括分布式發電、電能存儲和微電網等整個產業的發展。
我們認為只有制定出一個非常完善的、整個業界能夠接受的標準之后,整個產業才能夠得到突飛猛進的發展。沒有一個大家都能夠接受的體系技術的標準,很多的生產廠家就不敢去投資研發相關的設備,因為他不能確定自己研發的設備能不能和電網上的其他設備互相溝通,互相協作。IEEE在生產企業,政府部門做過相關調查,他們一致認為,分布式發電,微電網和電能存儲的技術體系標準是一個首先要解決的問題,這三項技術都是具有非常大的市場潛力,市場潛能是數以千億美金來計的。而要真正開發出來這么大的一個市場,我們認為首先要解決的就是技術標準的問題。