/本刊記者 賈常艷/
電網(wǎng)與能源相生相伴技術(shù)與管理相輔相成
——專訪國(guó)網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)蔣莉萍
/本刊記者 賈常艷/
在緊張的會(huì)議之后,蔣莉萍副院長(zhǎng)終于騰出了時(shí)間。迎面的笑容和優(yōu)雅的姿態(tài)讓今天談?wù)摰脑掝}變得溫暖。謙虛而專業(yè),自信卻從容,她用心詮釋著嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。
蔣莉萍,高級(jí)工程師,現(xiàn)任國(guó)網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)。世界能源協(xié)會(huì)(WEC)項(xiàng)目委員會(huì)委員,國(guó)際太陽(yáng)能學(xué)會(huì)(ISES)會(huì)員,中國(guó)能源研究會(huì)能源系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)委員,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)能源系統(tǒng)專委會(huì)委員。長(zhǎng)期從事能源與電力發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、行業(yè)經(jīng)濟(jì)政策、體制改革與市場(chǎng)建設(shè)、不同發(fā)電方式的市場(chǎng)潛力及競(jìng)爭(zhēng)力分析、電力環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策、新能源與智能電網(wǎng)等方面的研究咨詢工作。
從化石能源到非化石能源的結(jié)構(gòu)調(diào)整,是長(zhǎng)期以來(lái)能源面臨的重大議題。作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),能源也在經(jīng)歷不斷的變革,隨著新能源和可再生能源的大規(guī)模發(fā)展,能源的發(fā)展有了明確的方向。而傳統(tǒng)電網(wǎng)在經(jīng)歷近百年的發(fā)展后,在安全穩(wěn)定運(yùn)行的考驗(yàn)之余,還遭遇著新能源提出的新挑戰(zhàn)。加上我國(guó)資源分布不均的國(guó)情,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能電網(wǎng)建設(shè)將推動(dòng)改變我國(guó)對(duì)傳統(tǒng)煤炭資源過(guò)度依賴的能源供應(yīng)系統(tǒng),逐步改變以燃煤機(jī)組為主的電源結(jié)構(gòu),對(duì)相關(guān)設(shè)備制造、接入等技術(shù)產(chǎn)品具有巨大想象及市場(chǎng)空間。當(dāng)智能電網(wǎng)遇上新能源,整個(gè)電力系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生怎樣的改變?未來(lái)發(fā)展中還有哪些重點(diǎn)和難點(diǎn)等著我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)解決?為了找到問(wèn)題的答案,本刊專訪了國(guó)網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)蔣莉萍,她以專業(yè)的視角,立足全局,為我們娓娓道來(lái)。
蔣莉萍:從能源電力行業(yè)角度看,談這個(gè)指標(biāo)的時(shí)候,一定會(huì)涉及到另外一個(gè)指標(biāo),也就是到2020年,全國(guó)非化石能源占比達(dá)到15%。這兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)作用對(duì)整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展包括智能電網(wǎng)的發(fā)展提出了要求。總體來(lái)看,15%的非化石能源的目標(biāo)的約束性其實(shí)比單位GDP二氧化碳排放比下降40%~45%還要強(qiáng)。只要15%的非化石能源的目標(biāo)能夠達(dá)成的話,基本上單位GDP二氧化碳排放比下降40%~45%的目標(biāo)是可以達(dá)到的。現(xiàn)在主要的問(wèn)題是15%的非化石能源的目標(biāo)到底該怎么達(dá)成。但不管怎么樣,化石能源的比重要減少,非化石能源的發(fā)展肯定是下一步的目標(biāo)。因此,15%的非化石能源對(duì)電力行業(yè)的影響就很直接,核能、可再生能源的利用方式基本上都是需要轉(zhuǎn)化成電力來(lái)用的。如果不考慮環(huán)保和效率問(wèn)題的話,煤炭、石油、天然氣等不一定非要用來(lái)發(fā)電,因?yàn)檫@些能源是可以直接用在終端的。所以對(duì)應(yīng)15%的非化石能源目標(biāo),超過(guò)50%的一次能源都是要轉(zhuǎn)化成電力,而目前該比重只有40%左右。這樣電力的重要性、電力系統(tǒng)的重要性就凸顯出來(lái)了。這里面有一個(gè)讓電力行業(yè)比較頭疼的事兒就是可再生能源??稍偕茉窗l(fā)電是不可控的,對(duì)電力行業(yè)的運(yùn)行、管理、成本等都提出了挑戰(zhàn)。這也是智能電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要原因。智能電網(wǎng)的概念就是怎么讓系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)更靈活、安全,更加能夠適應(yīng)可再生能源原來(lái)不常用的電力系統(tǒng),且能并入這個(gè)電力系統(tǒng),而且還能和其他資源能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)相互協(xié)調(diào)。在這種情況下,對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)方面的要求就很多。下一步應(yīng)從技術(shù)、投資方面加強(qiáng)以滿足各種需求。
蔣莉萍:智能電網(wǎng)和新能源是相輔相成的。智能電網(wǎng)本身的內(nèi)涵比新能源要大。新能源必須要轉(zhuǎn)化成電力才能更好地使用。轉(zhuǎn)化成電力之后怎么能更好地用起來(lái),這是一個(gè)很重要的問(wèn)題。新能源發(fā)展有不同的方式,比如可以作為一個(gè)電廠集中開(kāi)發(fā),雖然特性不一樣,需要有些技術(shù)進(jìn)行配套,但這還是一個(gè)電廠。還有一種方式就是用戶側(cè),國(guó)外誕生了一個(gè)新的英文單詞叫prosumer,就是把producer和consumer合成一個(gè)詞,叫做產(chǎn)消者,也就是說(shuō),這個(gè)電力系統(tǒng)的新角色既要發(fā)電又要用電。這種角色出來(lái)之后,可能會(huì)從電力系統(tǒng)買電,也有可能是要賣電給電力系統(tǒng)。這是一種參與,參與到電力生產(chǎn)中,這不僅是消費(fèi)方式的改變,而且系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)模式也要發(fā)生改變,這就是互動(dòng),這種互動(dòng)對(duì)原來(lái)的技術(shù)是一種挑戰(zhàn)。還有就是管理理念的改變,大家始終認(rèn)為這不只是一種簡(jiǎn)單的改變,而是體現(xiàn)一種互聯(lián)網(wǎng)的理念,就是大家要互動(dòng)要參與。這對(duì)電力系統(tǒng)是比較新的挑戰(zhàn),這些訴求如果沒(méi)有智能電網(wǎng)的技術(shù)和管理理念進(jìn)入的話是做不到的。在這樣的情況下,整個(gè)智能電網(wǎng)不只是要解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)帶來(lái)的技術(shù)方面的問(wèn)題,還要滿足來(lái)自用戶的新的訴求。因此,智能電網(wǎng)是一個(gè)非常廣泛的概念,既包括技術(shù),又包括管理理念、基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)營(yíng)模式等,它是“軟硬”兼有的一個(gè)概念,它涵蓋了滿足新能源高效開(kāi)發(fā)利用和用戶新的訴求的重要的必需的手段。
蔣莉萍:這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有完全解決,但包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了許多卓有成效的實(shí)踐與探索。其中最大的技術(shù)難題是太陽(yáng)能、風(fēng)能的出力不可控。但是電力系統(tǒng)隨時(shí)都可能會(huì)用電,保障用戶隨時(shí)性的用電就需要發(fā)電廠是可調(diào)控的,用電時(shí)提高出力,不用電時(shí)把出力壓下去,這樣做到可控才能讓用戶隨心所欲地用電?,F(xiàn)在的問(wèn)題是太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電的可調(diào)控性很差,不能保證隨時(shí)都能出力發(fā)電,所以一定要用其他的發(fā)電技術(shù)或者儲(chǔ)能來(lái)平衡以滿足隨時(shí)用電的要求。第二方面,要想辦法提高對(duì)風(fēng)電、太陽(yáng)能出力的可預(yù)測(cè)性,雖然做到完全的精確預(yù)測(cè)是不可能的(也是不必要的),但是可以通過(guò)一定的技術(shù)手段做到盡量準(zhǔn)確,這樣在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行上降低成本來(lái)滿足要求。這個(gè)技術(shù)上的挑戰(zhàn)還是存在的,但是太陽(yáng)能出力、風(fēng)功率的出力預(yù)測(cè)精度都在提高,包括電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的管理上也更加熟悉這種“不太聽(tīng)話”的電源,把其他的資源更好的結(jié)合起來(lái),現(xiàn)在也有很好的做法,但整體上還有很大的提升空間。
另外,發(fā)電成本肯定是要提高的。其他能源的污染損失等內(nèi)部化的話成本也是很高的,但要做到內(nèi)部化也不太可能。發(fā)電成本的上漲是不可避免的,也是必然的現(xiàn)實(shí)。
智能電網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)智能電力系統(tǒng),這就包括常規(guī)電源怎么和可再生能源配合。原來(lái)常規(guī)電源就是和負(fù)荷群匹配,以后常規(guī)電源運(yùn)行的時(shí)候不僅要滿足用戶還要配合可再生能源,所以常規(guī)電源的運(yùn)行方式要調(diào)整,在技術(shù)上也需要作一些更新改造。另外,從電力系統(tǒng)的管理上來(lái)講,未來(lái)配電網(wǎng)會(huì)變成有源網(wǎng),用戶側(cè)也會(huì)發(fā)電、送電上網(wǎng),所以未來(lái)在配電網(wǎng)的建設(shè)上也會(huì)有一些改造。但是,存量的改造與配合還有很大的工作要做。之前配電網(wǎng)是比較薄弱的,加上現(xiàn)在有新的要求,所以這一方面有很大的挑戰(zhàn)。這也是國(guó)外在談智能電網(wǎng)的時(shí)候只談配電網(wǎng)的一個(gè)原因。因?yàn)橐环矫?,?guó)外的大電網(wǎng)已經(jīng)基本成型,同時(shí)其可再生能源發(fā)電也主要是分散式并網(wǎng)的方式,所以面對(duì)新的要求也主要是把配電網(wǎng)做得更好。但發(fā)展到目前,德國(guó)、丹麥、西班牙以及美國(guó)等先行國(guó)家也開(kāi)始關(guān)注輸電網(wǎng)的建設(shè)和加強(qiáng)問(wèn)題。此外,國(guó)外的電力系統(tǒng)已經(jīng)市場(chǎng)化,我們國(guó)家不是市場(chǎng)化,電源的運(yùn)行都是按計(jì)劃運(yùn)行的,所以整個(gè)智能電網(wǎng)的建設(shè)必須從發(fā)電、輸電、配電全產(chǎn)業(yè)鏈動(dòng)起來(lái)。
智能電網(wǎng)是一個(gè)非常廣泛的概念,它涵蓋了滿足新能源高效開(kāi)發(fā)利用和用戶新的訴求的重要的必需的手段。
蔣莉萍:這是電力系統(tǒng)發(fā)展的組成部分,主要是基于國(guó)家的能源格局而來(lái)的。因?yàn)槲覈?guó)一次能源資源的開(kāi)發(fā)主要在西部地區(qū),風(fēng)電基地、太陽(yáng)能基地、大型的水電站、煤炭基地也多在西部,也就是說(shuō)能量在西部,它需要運(yùn)輸?shù)截?fù)荷地區(qū)。而且需求在增長(zhǎng),需要開(kāi)發(fā)新的電源。這就需要跨區(qū)輸電項(xiàng)目的建設(shè)。我認(rèn)為這和智能電網(wǎng)是一體的,就像人一樣,從大腦到手指都是一個(gè)整體,不能割裂開(kāi)來(lái)對(duì)待。只不過(guò)現(xiàn)在這個(gè)發(fā)展階段我們還需要增加發(fā)電、增加輸電,同時(shí)加強(qiáng)配電。這只是一個(gè)大系統(tǒng)中的不同的組成部分。
蔣莉萍:經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)方面已經(jīng)有了很大的提升。最早的時(shí)候,風(fēng)電、太陽(yáng)能的標(biāo)準(zhǔn)基本上都體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量本身,比如風(fēng)電機(jī)組本身、光伏產(chǎn)品本身、逆變器本身等,要求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到什么樣的水平,而對(duì)于并網(wǎng)以后作為一個(gè)電源或者說(shuō)電力系統(tǒng)的單元怎么在整個(gè)電力系統(tǒng)中運(yùn)行,這方面的標(biāo)準(zhǔn)卻非常少。比如風(fēng)電低電壓穿越,雖然不是說(shuō)所有的發(fā)電裝置都要具備,但規(guī)模達(dá)到一定程度或者相對(duì)集中的時(shí)候是需要具備低電壓穿越功能的。還有德國(guó)目前正在討論的光伏發(fā)電設(shè)備的50.2Hz問(wèn)題等。不管怎么樣,大家的視角開(kāi)始顧及到在并網(wǎng)后保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行中去設(shè)定合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),而且還在不斷的完善。但是整體來(lái)看,到現(xiàn)在為止,標(biāo)準(zhǔn)還是沒(méi)有齊全完備,目前也都在進(jìn)一步的推進(jìn)中。當(dāng)然,這本身也是需要隨新能源發(fā)展和更大范圍、更高比例應(yīng)用而逐步完善的一個(gè)方面。世界各國(guó)都還處于不斷摸索和建立完善的過(guò)程之中。
蔣莉萍:從技術(shù)上來(lái)說(shuō),怎么能夠讓可再生能源的出力可預(yù)測(cè),甚至在一定程度上變得可調(diào)度,這是很重要的一點(diǎn)??稍偕茉春统R?guī)電源,不管多大多小,都要在電力系統(tǒng)中扮演電源的角色,承擔(dān)電源的責(zé)任,電源的目標(biāo)就是為了滿足用戶的需求,在電力系統(tǒng)中除了提供清潔的電能外,還要保持電力的供需平衡。在這方面是通過(guò)技術(shù)的改善去實(shí)現(xiàn),或是通過(guò)管理機(jī)制的改革去達(dá)成等,這是下一步要討論的。
第二點(diǎn)就是用戶方面。原來(lái)的用戶是隨心所欲的,下一步可能需要考慮對(duì)大用戶提出要求,比如他的用電要考慮可再生能源的出力,那這該怎么吻合呢?一種方式是強(qiáng)制性的,還有一種就是通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段,比如不同時(shí)段電價(jià)的浮動(dòng)調(diào)整等。但不管怎么樣,都需要技術(shù)的支持,讓用戶能夠主動(dòng)地參與進(jìn)來(lái)。像我們常常說(shuō)到的智能電表,它應(yīng)該采集什么樣的信息,應(yīng)該有什么樣的功能,到底是智能電表本身去實(shí)現(xiàn)還是通過(guò)獨(dú)立的控制終端去達(dá)成,我認(rèn)為這與管理模式都是有關(guān)系的。所以拋開(kāi)管理談技術(shù)也不符合實(shí)際,管理和技術(shù)是相輔相成的關(guān)系。技術(shù)達(dá)到一定水平,管理才能實(shí)現(xiàn),相反,有了一定的管理要求后,技術(shù)才更能跟進(jìn)。
此外,電力的市場(chǎng)化到底該怎么走,它的方向和方式都在討論中。這其中最大的問(wèn)題就是傳統(tǒng)電源在電力系統(tǒng)中的價(jià)值該怎么去體現(xiàn)?如何通過(guò)市場(chǎng)化的方式調(diào)動(dòng)用戶的積極性?如果純粹的通過(guò)管理手段去實(shí)現(xiàn),我認(rèn)為至少這不是最好的方式。如果能通過(guò)市場(chǎng)的手段去引導(dǎo)大家自覺(jué)自愿地參與,就會(huì)收到更好的效果。所以,我認(rèn)為市場(chǎng)、管理(規(guī)范、要求)和技術(shù)都是有交叉的,是相互促進(jìn)相互制約的。
蔣莉萍:我認(rèn)為能源服務(wù)是一件非常重要的有意義的事情。雖然國(guó)內(nèi)能源服務(wù)公司成立了不少,但目前還沒(méi)有比較成功的,發(fā)展的比較艱難。我認(rèn)為這與整個(gè)社會(huì)的市場(chǎng)化氛圍不夠是有關(guān)的。節(jié)能服務(wù)公司除了技術(shù)到位以外,更重要的是商業(yè)模式的問(wèn)題,但商業(yè)模式的運(yùn)營(yíng)在當(dāng)今的社會(huì)里靠自己去實(shí)現(xiàn)是很艱難的,包括投融資的問(wèn)題,合約企業(yè)關(guān)系怎么處理、專業(yè)力量的配合等,實(shí)際上這種市場(chǎng)化的社會(huì)氛圍是不具備的,所以這是很難的。國(guó)外是市場(chǎng)化的社會(huì),在這方面進(jìn)行的比較順利,包括分布式能源、小企業(yè)融資的發(fā)展等都有很多現(xiàn)實(shí)可行的做法和商業(yè)模式。在我國(guó),能源服務(wù)發(fā)展初期還需要國(guó)家在政策方面給予一些支持,金融機(jī)構(gòu)的支持政策等。這件事要放在可再生能源的發(fā)展、分布式能源的發(fā)展、節(jié)能減排中去,是非常有價(jià)值的。在未來(lái)的發(fā)展中我們需要有專業(yè)的服務(wù)公司來(lái)幫助大家做好技術(shù)維護(hù)和服務(wù),形成一個(gè)能源服務(wù)的體系。而整個(gè)社會(huì)化的專業(yè)服務(wù)力量是各個(gè)行業(yè)都需要的。
在我國(guó),能源服務(wù)發(fā)展初期還需要國(guó)家在政策方面給予支持。這件事要放在可再生能源的發(fā)展、節(jié)能減排中去是非常有價(jià)值的。