CWPE2019：北京天誠同創(chuàng)谷延輝：新能源微電網(wǎng)項(xiàng)目的探索與實(shí)踐

 

　　以下為演講實(shí)錄：

 

　　今天的匯報(bào)分四個(gè)部分，重點(diǎn)是再第四個(gè)部分就是我們做了哪些具體的典型項(xiàng)目。

 

　　首先是第一部分。

 

　　實(shí)際上今天的論壇是風(fēng)電和微電網(wǎng)的論壇，我們也知道在談到風(fēng)電的時(shí)候，大家都會(huì)想到風(fēng)電單機(jī)容量越來越大，同時(shí)風(fēng)電以前的傳統(tǒng)開發(fā)方式也是作為大基地 的開發(fā)方式，但是目前的市場發(fā)生變化，越來越多的風(fēng)電已經(jīng)滲透到每個(gè)用能端，也就是現(xiàn)在的風(fēng)電和真正的用戶來進(jìn)行耦合。給我們帶來了問題是什么？如果把大容量風(fēng)電和現(xiàn)在的負(fù)荷去結(jié)合的話，我們?nèi)绾稳?shí)現(xiàn)有效的結(jié)合？第二點(diǎn)，風(fēng)電如果在我們負(fù)荷側(cè)就是某一個(gè)制造廠在接入的時(shí)候，現(xiàn)在的風(fēng)電和電網(wǎng)之間應(yīng)該怎么樣互動(dòng)？以及電網(wǎng)對(duì)當(dāng)前的技術(shù)方式下會(huì)提出什么樣的要求？第三方面，就是如果風(fēng)電在結(jié)合到負(fù)荷側(cè)的時(shí)候，我覺得風(fēng)電就不會(huì)再是單純的風(fēng)電了，因?yàn)樨?fù)荷側(cè)的需求是多元化的，我們在希望滿足客戶的冷熱電多種能源的同時(shí)又可能利用風(fēng)和光伏的組合，所以會(huì)有一些比較靈活的比如風(fēng)光互補(bǔ)或者是風(fēng)機(jī)加光伏的靈活的組織方式，在這樣的靈活的組織方式之下，怎么才能有一個(gè)有效的配比滿足這樣的要求？最后在客戶端的時(shí)候，什么樣的技術(shù)限制會(huì)限制我們在客戶端的風(fēng)電技術(shù)容量，我覺得微電網(wǎng)從我們新能源的企業(yè)來思考，我們更關(guān)注新能源在負(fù)荷側(cè)的時(shí)候通過微網(wǎng)的方式提供有效的控制，同時(shí)又系比較有效的組網(wǎng)方式解決客戶的問題。

 

　　微網(wǎng)從2017年之后就有一些標(biāo)準(zhǔn)的定義，在之前可能還是一個(gè)百家爭鳴的狀態(tài)。從定義的特征來說有四個(gè)特征，我分別做一個(gè)簡單的描述。

 

　　第一就是微網(wǎng)的“微型”。所謂微型就和我們之前談到的風(fēng)電有一個(gè)對(duì)比，微型可能會(huì)限制住它的容量，但既然限制住它的容量，其實(shí)機(jī)網(wǎng)等級(jí)也會(huì)有一個(gè)限定，這是微型等級(jí)的主要內(nèi)涵。另外所謂微型它并不少，在定義里面所允許的電壓等所面得的供電范圍是將近5公里的范圍，甚至是負(fù)荷密度比較低的將近200公里的公里范圍，所以一個(gè)微網(wǎng)的項(xiàng)目其實(shí)供電能力是很強(qiáng)大的。

 

　　第二是“清潔”。我在做一些微網(wǎng)工作的時(shí)候，有很多的同仁也會(huì)想我們在之前會(huì)有大量的偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電方式包括柴油供電方式是不是微網(wǎng)？其實(shí)我覺得是不是不是很重要，重要的是微網(wǎng)提倡的背景是在新能源大發(fā)展背景下，而且新能源需要轉(zhuǎn)化它的發(fā)展方式的背景下提出來的。所以我們從管理角度來說更希望我們發(fā)展的微網(wǎng)的主要供程還是以清潔的、綠色的、可再生能源為主。

 

　　第三個(gè)是“自治”。自治的特征很顯然就是區(qū)分開我們從微網(wǎng)和綜合能源或者是分布式電源的主要特征，既然叫“網(wǎng)”，那么再小的網(wǎng)需要有自治能力，再小的網(wǎng)需要有和外部網(wǎng)的交互能力。另外，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的時(shí)候也需要一定的黑啟動(dòng)的能力。

 

　　最后一個(gè)是“友好”。所謂友好有兩方面的內(nèi)涵：一方面我們接入用戶側(cè)的時(shí)候，原來用戶側(cè)的供電是電網(wǎng)提供的，其實(shí)電網(wǎng)提供基本上是沒有差別的供電方式。我們在想如果用微網(wǎng)的話是否可以釋放客戶對(duì)于負(fù)荷的硬性要求，比如供電的考核性非常高，有些不高，我們怎么樣通過微網(wǎng)滿足客戶的定制化的供應(yīng)要求，這是給我們很好的微網(wǎng)的施展方向。另外一方面，既然微網(wǎng)，這個(gè)區(qū)域有足夠多的微網(wǎng)成立，必然涉及到我們和電網(wǎng)之間的交互，這種交互可能是輔助服務(wù)，或者是必要的調(diào)頻調(diào)壓調(diào)峰服務(wù)。另外如果在國內(nèi)發(fā)展微網(wǎng)市場可能大家比較期盼的是在用戶端的電力輔助服務(wù)的增值服務(wù)里做一些事情，或者的應(yīng)用場景從經(jīng)濟(jì)效益的角度來看是有一些限制的。

 

　　微網(wǎng)的構(gòu)成我做了一個(gè)簡單的羅列，因?yàn)槲覀円形⒕W(wǎng)，所以會(huì)有電源和用戶的負(fù)荷，還有我們構(gòu)建這樣一個(gè)穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)時(shí)所必要的保護(hù)監(jiān)控這樣的系統(tǒng)。

 

　　在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成我也做了簡單的展示，電源負(fù)荷控制系統(tǒng)里面的配置方式。第二個(gè)是相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然我關(guān)心的是在微網(wǎng)是怎么給微網(wǎng)下定義？還有如果我想建這樣的項(xiàng)目，怎么通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)完全核準(zhǔn)，完全核準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)了關(guān)于能源113號(hào)文，就是關(guān)于指導(dǎo)核準(zhǔn)，涉及到業(yè)務(wù)許可的辦理，涉及到微網(wǎng)有風(fēng)有光的時(shí)候怎么處理完成這樣的備案，我們參考我現(xiàn)在認(rèn)為唯一的一個(gè)依據(jù)。另外在微網(wǎng)經(jīng)歷備案核準(zhǔn)的時(shí)候大家會(huì)關(guān)心另外一個(gè)問題，就是電網(wǎng)有什么樣的要求？怎么樣并網(wǎng)？這里面有一些關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)，就是微網(wǎng)的接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定。另外一個(gè)對(duì)于微網(wǎng)里面有一些核心的產(chǎn)品包括監(jiān)控，包括能源管理包括微網(wǎng)工程設(shè)計(jì)，在2018年前后陸陸續(xù)續(xù)的政策標(biāo)準(zhǔn)是比較頻繁（出臺(tái)），我們是有據(jù)可依的。單獨(dú)摘出這一頁是對(duì)比了現(xiàn)在微網(wǎng)從核準(zhǔn)角度上的參考。我現(xiàn)在了解到的不一定完整，目前在江蘇省是有地方的指導(dǎo)意見的細(xì)則，在其他省目前我還沒有發(fā)現(xiàn)。

 

　　第三部分涉及到微網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。

 

　　第一項(xiàng)就是微網(wǎng)的規(guī)劃。其實(shí)我如果從新能源的投資角度來說，我們非常關(guān)心微網(wǎng)剛開始算的收益是不錯(cuò)的，但是在實(shí)際運(yùn)營的時(shí)候偏差會(huì)比較大，這里面的一個(gè)原因就是我們做分支能源或者是微網(wǎng)的時(shí)候前期規(guī)劃的時(shí)間包括前期所規(guī)劃所需要的資料一般情況下是不足的，所以會(huì)造成投資的偏差。從微網(wǎng)的角度來看，我的理解客戶的性質(zhì)還有客戶符合當(dāng)前現(xiàn)狀的分析，以及我們對(duì)客戶在未來一段時(shí)間里面經(jīng)營了這樣一個(gè)預(yù)判還有我們對(duì)資源評(píng)估是決定微網(wǎng)收益的重要因素。另外一個(gè)不可避免的問題在面向微網(wǎng)設(shè)計(jì)的時(shí)候有一個(gè)難點(diǎn)就是把存量的資產(chǎn)考慮進(jìn)來，比如我們想要在用戶建立風(fēng)儲(chǔ)的微網(wǎng)，但是客戶原來建了大量的光伏，由于存量存在的時(shí)候我們勢必要考慮到我們建設(shè)的這樣一個(gè)微網(wǎng)和光伏之后共同施加會(huì)有什么樣，也許我做了新的項(xiàng)目會(huì)影響之前的能源的投資，但是之前的能源的利用效率也會(huì)影響我后期對(duì)于風(fēng)電的消納比例的測算，所以這個(gè)規(guī)劃是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。

 

　　另外我們想到并網(wǎng)微網(wǎng)的時(shí)候通過客戶側(cè)的符合特點(diǎn)、電價(jià)以及一些因素制定出比較適合的策略，當(dāng)然很多投資者關(guān)心更多的是經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行的策略，還有一些是要滿足需量的管理包括電能質(zhì)量管理的策略，這些策略是不同的。

 

　　第三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)因?yàn)槲⒕W(wǎng)的特點(diǎn)就是提到并離網(wǎng)切換。在這一頁還有項(xiàng)目案例也有具體的展示，就是在微網(wǎng)的構(gòu)成是有多能的概念同時(shí)也有一些并離網(wǎng)的切換方式，在這種多種組合下，如何能夠保障我們達(dá)到如期的供電的考核性和靈活性的時(shí)候，實(shí)際上靈活切換是非常關(guān)鍵的技術(shù)。

 

　　第四個(gè)就是微網(wǎng)的窄帶技術(shù)。我在開篇的時(shí)候也介紹到了，如果在用戶端可能是縣級(jí)的開發(fā)區(qū)或者是更弱的電網(wǎng)，到底我們介入到什么樣的邊界的時(shí)候會(huì)限制住我的容量不能再增大？其實(shí)我們在工作中發(fā)現(xiàn)一個(gè)特點(diǎn)，假如加大新能源容量的時(shí)候會(huì)引起一個(gè)問題，比如說次同步的問題，比如說電壓的偏差過大的問題，那么我們解決的方案也是通過窄帶技術(shù)來解決，如果這樣的技術(shù)解決瓶頸的話解決的問題就是我們可以更好利用客戶的自然資源，滿足客戶的需求。

 

　　第五個(gè)是出 力預(yù)測及負(fù)荷預(yù)測。我想說的是微網(wǎng)可能它的市場發(fā)展脈絡(luò)在未來的微網(wǎng)群或者是虛擬電場，那我們要對(duì)越來越多零散的、小容量的分布式能源進(jìn)行管理，或者是對(duì)電網(wǎng)互動(dòng)的時(shí)候肯定是需要我們對(duì)負(fù)荷的預(yù)測和出 力預(yù)測的技術(shù)，才能達(dá)到我們更好的收益。

 

　　第六個(gè)就是我們對(duì)負(fù)荷的了解。前面提到微網(wǎng)和大網(wǎng)不一樣，他需要為客戶提供他所需要的服務(wù)，所以我們在考慮到微 網(wǎng)設(shè)計(jì)的時(shí)候也會(huì)想把客戶的負(fù)荷進(jìn)行一次分類，有可能會(huì)打亂他之前的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，把負(fù)荷的性質(zhì)根據(jù)我們的需求進(jìn)行分類，比如會(huì)分成一個(gè)可調(diào)節(jié)或者是不可中斷或者是可以適宜的負(fù)荷，把負(fù)荷分類之后就可以在微網(wǎng)的控制里面和風(fēng)電、光伏的能源一樣把它的這種節(jié)能力考慮到整體的控制能力里去。

 

　　最后一項(xiàng)就是想介紹一下我們的項(xiàng)目。

 

　　首先第一個(gè)項(xiàng)目也是金風(fēng)做的最早的項(xiàng)目，項(xiàng)目地在北京的亦莊，當(dāng)然這個(gè)項(xiàng)目呈現(xiàn)出來是分兩期來建設(shè)的：第一期是2012年，第二期是去年。目前的現(xiàn)狀就是從電的需求來說大概每年是在1100萬到1200萬左右，從供冷供熱的需求峰值會(huì)在5MW、6MW左右，能源結(jié)構(gòu)從電網(wǎng)來說其實(shí)電價(jià)并不高，另外冷熱一般情況會(huì)燃?xì)饣蛘呤菬岜玫姆绞絹韺?shí)現(xiàn)。這是目前的現(xiàn)狀。當(dāng)然負(fù)荷我也做的一些梳理，對(duì)一年的典型的負(fù)荷做了羅列。

 

　　在這種情況下，我們想達(dá)到的設(shè)計(jì)原則既然我們做微網(wǎng)，我們是新能源企業(yè)，盡可能用的是綠色、清潔的能源來降低客戶的供成本，所以在設(shè)計(jì)目標(biāo)第一點(diǎn)就是綠色指標(biāo)，第二項(xiàng)是節(jié)能的指標(biāo)，第三項(xiàng)是聯(lián)供的指標(biāo)以及我們對(duì)于負(fù)荷側(cè)用電的高峰期的指標(biāo)和性能管理和負(fù)荷參與管理的指標(biāo)。

 

　　這是整體的鳥瞰圖，我們有4.8MW的風(fēng)電，光伏大概1.4MW，儲(chǔ)能方式也是有多類儲(chǔ)能包括一些水蓄冷的方式，另外對(duì)于供冷供熱的方式也是用熱泵與蓄冷結(jié)合的方式，這里面有很小的一點(diǎn)就是這個(gè)園區(qū)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了我們電能熱的耦合的設(shè)計(jì)。

 

　　運(yùn)行的效果展示，第一個(gè)就是對(duì)風(fēng)電儲(chǔ)備的平滑，這個(gè)功能不見得在每個(gè)工業(yè)區(qū)用到，但是儲(chǔ)能和風(fēng)電的結(jié)合一個(gè)關(guān)鍵的功能就是提高風(fēng)電或者光伏的新能源送出斷面的平滑能力。另外一個(gè)就是想要對(duì)場區(qū)在高風(fēng)段的用冷的電費(fèi)有所節(jié)約的時(shí)候，我們是用蓄冷的方式進(jìn)行削峰填補(bǔ)的，削峰的效果藍(lán)顏色就是運(yùn)行之后的效果。運(yùn)行效果已經(jīng)基本上達(dá)到預(yù)期的效果，從綠色度的角度來說是70%的綠色比例，對(duì)于客戶端來說，客戶的節(jié)能已經(jīng)達(dá)到14.3%，另外一個(gè)指標(biāo)就是對(duì)于高峰期的用電電費(fèi)節(jié)省18%。

 

　　第二個(gè)項(xiàng)目也是金風(fēng)科技做的第二個(gè)微網(wǎng)項(xiàng)目。我也不斷跟蹤目前的運(yùn)行效果，這是項(xiàng)目的基本情況。它的構(gòu)成來講也是2.2MW的容量，同時(shí)我們的客戶是年電量消耗在1700萬到1800萬的客戶。運(yùn)行指標(biāo)綠色度達(dá)到28%，客戶的收益也是比較明顯的。

 

　　這是運(yùn)行的界面，從新能源占比包括給客戶創(chuàng)造價(jià)值有了直觀的展示。我也跟蹤的在新能源接入客戶端的時(shí)候到底對(duì)客戶的電能質(zhì)量有沒有影響，在絕大多數(shù)的情況下，從電壓平衡來說國標(biāo)是正負(fù)7%，運(yùn)行的時(shí)候是捕捉到正5.72%，但是個(gè)別情況會(huì)有超標(biāo)，但是我們知道為什么超標(biāo)的話用這種儲(chǔ)能或者風(fēng)電的控制就可以抑制下來，這是我們這個(gè)項(xiàng)目的價(jià)值。

 

　　這是對(duì)客戶的電能質(zhì)量的補(bǔ)償效果，前面也提到風(fēng)電在用戶端的時(shí)候需要做微網(wǎng)配置時(shí)盡可能簡單，原來在大網(wǎng)配A裝置、B裝置可能在配網(wǎng)里面變成A裝置，但是B裝置變成的B功能，就是想把這些功能盡可能集成在一個(gè)裝置里面，同樣在我們的一次設(shè)備來說比如SBG設(shè)備也可以去把這個(gè)功能做到風(fēng)電里面，不是做到風(fēng)電來說，對(duì)于我們項(xiàng)目來說本身就有無功的發(fā)出能力，只不過這個(gè)事情要省掉它需要一些過程，需要公開的認(rèn)證才能獲得認(rèn)可。所以我覺得精細(xì)化、緊湊化的設(shè)計(jì)應(yīng)該是微網(wǎng)以后的設(shè)計(jì)方向。

 

　　從運(yùn)行的效果來說，從給客戶節(jié)約的成本來說收益是很明顯的，因?yàn)樵谶@個(gè)項(xiàng)目里面客戶的用能成本大概是6.7左右，而我們的微網(wǎng)通電成本可以控制在4.5毛以下。

 

　　第三個(gè)項(xiàng)目應(yīng)該是今年11月份剛剛完成的項(xiàng)目，客戶是陜西投資集團(tuán)集團(tuán)，是陜西省第二大國有集團(tuán)，這個(gè)項(xiàng)目在陜西省仍然是屬于科技項(xiàng)目。

 

　　應(yīng)用場景就是在客戶的200MW的光電站，利用光電站的閑散土地建設(shè)風(fēng)電同時(shí)建設(shè)光伏，達(dá)到的母報(bào)就是能夠有效地降低客戶的廠用電率，同時(shí)對(duì)于微網(wǎng)是有它自己的要求。

 

　　看運(yùn)行的曲線，右邊那張圖就是黑啟動(dòng)曲線，在這個(gè)項(xiàng)目里面的構(gòu)成是什么？風(fēng)電有2.0MW，光伏150，我們負(fù)荷得比較小，不到500千瓦的負(fù)荷。

 

　　運(yùn)行的時(shí)候做了如下幾個(gè)關(guān)鍵的試驗(yàn)：第一個(gè)試驗(yàn)就是怎么在離網(wǎng)運(yùn)行的時(shí)候帶風(fēng)電的支撐，本身風(fēng)電2千瓦已經(jīng)很大了，但是儲(chǔ)能配了500千瓦的儲(chǔ)能，我們實(shí)現(xiàn)的功能就是用500千瓦時(shí)的儲(chǔ)帶起2.0千瓦的風(fēng)機(jī)和150千瓦的光伏 ，讓它去實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)的小時(shí)級(jí)的運(yùn)行，這是比較成功的。左邊這個(gè)圖就是一個(gè)并網(wǎng)情況下切到離網(wǎng)，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候能不能穩(wěn)定切過去，運(yùn)行的狀態(tài)是負(fù)荷時(shí)是60千瓦，風(fēng)電是700千瓦，光伏是2千瓦，這樣的情況在切換的過程中非常平穩(wěn)。一般在切換的時(shí)候有一個(gè)直觀的概念，會(huì)有儲(chǔ)能變壓器不到秒級(jí)的噪聲會(huì)發(fā)生變化，但是在這個(gè)過程中幾乎沒有異常情況，說明電壓是高度重合。另外一個(gè)就是在這樣離網(wǎng)之后我們切到并網(wǎng)，風(fēng)電是500千瓦，光伏30千瓦再切到并網(wǎng)，在切到并網(wǎng)的時(shí)候我們的電壓也是非常穩(wěn)定的，在整個(gè)帶風(fēng)電的并離網(wǎng)的切換過程中，完成的是一個(gè)比較理想的試驗(yàn)結(jié)果。

 

　　下一個(gè)案例是高瀾項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目是用比較經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能方式和比較先進(jìn)的蓄能方式來實(shí)現(xiàn)的。

 

　　另外是河南做的案例，是針對(duì)客戶有增量配電網(wǎng)的需求，這個(gè)項(xiàng)目從運(yùn)行結(jié)構(gòu)來說新能源的比例和并離網(wǎng)的切換這兩個(gè)指標(biāo)都達(dá)到比較好的水平。

 

　　另外今年3月19號(hào)剛剛完成了分散式風(fēng)電的項(xiàng)目，它可能不是并離網(wǎng)的概念，但是我想提出來我們風(fēng)電的同仁是比較關(guān)注的，目前這臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況良好，從客戶對(duì)環(huán)境友好型的情況來說有做了很好的嘗試，包括風(fēng)電在用戶端的時(shí)候噪聲和光源的控制也都出現(xiàn)了，但是我們都得到了快速和有效的解決。

 

　　最后一個(gè)案例是巴基斯坦，當(dāng)然這個(gè)項(xiàng)目是兩年前做的，目前在做一些非洲幾內(nèi)亞的項(xiàng)目。我覺得在微網(wǎng)如果從應(yīng)用的場景來說目前剛性的需求在海外，所以我們現(xiàn)在也是在非常積極地用我們的產(chǎn)品來拓展我們的海外市場。

 

　　（內(nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）