北京節(jié)能環(huán)保中心高級工程師李希南：北京市新能源微電網發(fā)展機制研究

2017-12-03 18:39:10 電力頭條APP 　點擊量：評論 (0)

2017城市能源互聯(lián)網發(fā)展（北京）論壇暨能源互聯(lián)網示范項目建設與合作研討會于2017年12月1日在北京舉辦。下午技術論壇環(huán)節(jié)，北京節(jié)能環(huán)保中心高級工程師李希南發(fā)表演講，主題是：北京市新能源微電網發(fā)展機制研究。

下面為您帶來李希南的精彩演講

李希南：

大家好，介紹一下前期課題研究的成果。前面的專家對能源互聯(lián)網以及一些關鍵技術做了深入的探討，我們作為一個政府的支撐機構，我們想從經濟建設和機制方面，對新能源互聯(lián)網做一個思考。

新能源微電網作為能源互聯(lián)網重要內容，在“十二五”期間在北京也是得到了比較好的一些發(fā)展，取得了一些成果，大規(guī)模的推廣光伏。由單點電源向多點電源發(fā)展，多點電源發(fā)展，要互聯(lián)互通，互相供給，把單點單元作為能源互聯(lián)網思路來打開。

傳統(tǒng)的光伏或者風電在生產過程中，把低密度的新能源進行轉換，轉換成高密度的電能進行使用。單個能源品類應用上還存在一些問題，比如說不可持續(xù)，時間影響性或者時機或者受到環(huán)境的影響，可傳統(tǒng)能源可持續(xù)、高功率高速率比較有一定問題，有一種認為新能源是垃圾能源，現(xiàn)在有一種思路，認為是經濟社會發(fā)展重要能源形式，將來很有可能替代傳統(tǒng)化石能源，可以看出新能源為電網已經是克服了傳統(tǒng)單電源的缺陷，有助于使我們在新能源應用方面打開一個比較好的金鑰匙。

我們做政策支持，以便在北京大規(guī)模推廣新能源微電網，中共中央發(fā)了電改文件指導下，以及國家發(fā)改委及能源局相繼出臺了《關于智能電網和新能源微電網示范指導意見》引領下，北京市發(fā)改委在新能源微電網方面提前進行了布局，立了一個課題，由節(jié)能環(huán)保中心承擔，北京電工技術協(xié)會共同來組織政策的調研和后續(xù)適合于北京發(fā)展的微電網的技術性研究。

首先看課題的必要性。

前面的專家都已經說了，新能源肯定現(xiàn)在是必要，而不是要談它的必要性，但是我們覺得必要性的方面還是要強調一點，新能源的發(fā)展是優(yōu)化這個能源結構一種思路，尤其對于首都北京，能源安全保障是首當其沖的，而且是首要保障的。因此在新能源發(fā)展中能源保障是值得思考和重視的。

第二方面，北京處在北方，冬季的取暖，傳統(tǒng)的能源，過去使用就是化石能源，大量排放污染物。

現(xiàn)在我們要降低污染，治理環(huán)境，獲得藍天綠水，因此發(fā)展新能源也可以起到節(jié)能減排。更重要的還有一些不合理使用能源，會造成一些污染，比如農村的散煤燃燒等等這樣一些情況。當然我們發(fā)展新能源微電網也考慮到，在電力體制改革大背景下，我們北京如何用新能源微電網的思路來適應或者探討北京怎么來進行體制改革。十九大把新能源提高到一個很高的水平，認為新能源是高科技，用高科技的思路發(fā)展新能源，高效利用新能源，因此也是一個戰(zhàn)略產業(yè)，也是產業(yè)轉換的一個重要抓手，轉變經濟增長方式的一個方式。

我們課題目標，適合于北京新能源自然稟賦條件下，北京新能源微電網有怎樣的特征，提出這樣一個概念。在新疆、內蒙這一塊新能源自然稟賦比較豐富，發(fā)展思路和北京發(fā)展思路是不一樣的。更重要的就是說，在北京，因為主要的能源還是從外調，比如電力可能70%以上都是通過外部調入，其它的化石能源雖然說在逐漸減少，但是仍然起到一個很重要的作用，因此，北京能源對外依存度非常高，能不能用新能源的發(fā)展來降低對外的依存度以及提高北京能源安全，這也是我們值得思考的一個問題。

第三方面，用新能源微電網支持北京電力體制改革，也要探索一條路徑。

電力體制改革，在別的城市，因為有發(fā)電輸電，大型用電設施，在北京它的特點沒有發(fā)電企業(yè)或者沒有傳統(tǒng)的燃煤大電廠，因此改革的時候，按說管入電網，放開兩頭，我們在北京如何用新能源微電網來實現(xiàn)體制改革的途徑，也在進行一些探索。當然我們最終目標就是為北京新能源微電網提供一個政策支持，后續(xù)規(guī)模化提高新能源的利用率。

課題的主要研究工作。

首先是調研。我們要了解全國甚至國內外新能源微電網發(fā)展的趨勢，他們在建設、運行、管控以及后續(xù)的與傳統(tǒng)大電網的關系，我們組織一個調研。更重要的我們也要了解，新能源微電網比傳統(tǒng)電網發(fā)展有滯后期，對傳統(tǒng)電網有沖擊性。如何可靠利用新能源微電網，我們要從技術標準上，使得新能源微電網的發(fā)展與傳統(tǒng)的大電網之間或者傳統(tǒng)能源系統(tǒng)之間有一個合理的協(xié)調發(fā)展的關系。據我們調研所知，華北電力大學和西安交通大學就分別承擔了國際上兩項關于微電網接入標準的研究，可以說對我們后續(xù)發(fā)展微電網起到一個很好的只有支撐。

最后，我們調研一下北京發(fā)展?jié)摿ΑＰ履茉茨懿荒馨l(fā)展，怎么發(fā)展？取決于有沒有這個東西，這個東西在哪兒，分布在哪兒，分布有多少，和北京用能的分布是嚴格對應的，不像傳統(tǒng)的電源，我可以在很遠的地方建一個電網，用主干線路輸過來就可以使用。

這是我們在蒙東調研的一個項目，用分布式發(fā)電、儲能和微電網項目，這是另外一個，也是微電網和光伏，同時還有風力發(fā)電。天津生態(tài)新生態(tài)城動漫園的特點，第一處在華北，它的發(fā)展新能源微電網的過程中，可以與北京有些地方類似，因此我們有必要借鑒一下。

北京在延慶有一個很著名新能源產業(yè)基地智能微電網項目，源、儲、控做了很系統(tǒng)的探索，后續(xù)有專家進行詳細的講解。

當然對這個課題，最后研究的幾個主要內容，除了一些技術和其它的關系之外，我們主要還在怎么發(fā)展新能源微電網，發(fā)展新能源微電網需要什么樣的政策支持，同時我們也做了一些經濟上的方案的核算、分析，今天可能沒有時間深入的展開，后續(xù)有機會，北京市發(fā)改委如果發(fā)布了相關的政策以后，也會跟大家進行詳細的討論。

簡單說一下，國外的我們調研的情況。國外跟咱們國家發(fā)展可能還是不太一樣，據我們的了解，可能其它專家也在介紹，我就重復著說一遍。比如說美國，主要是以小容量500千瓦以下這樣微型電源構成小型微網是它追求的目標，因為它的家庭居住和咱們國家的，尤其北方居住環(huán)境不一樣，因此他們善于發(fā)展小型、靈活性，發(fā)展一家一戶降低低成本的能源，他們思路就是小型、靈活、低成本。

當然日本，過去有核電，化石能源用得比較少，核電出問題以后，能源也是比較緊張。本身就是能源緊缺，核電再供不上，存在一些問題，因此它在新能源微電網方面想了各種辦法。日本新能源微電網有一個重要的環(huán)節(jié)就是儲能，所以發(fā)展很多儲能的電池，技術應該說是為微電網支撐比較顯著。

歐洲，在微電網性能方面強調幾個方面，第一，靈活性。可接入靈活性，適應未來電網發(fā)展，基本上要把傳統(tǒng)的能源電網都要換了，現(xiàn)在傳出丹麥或者歐洲國家，新能源利用率達到了80%或者70%以上，增長迅速。還有一個可接入性，就我們的理解，是一個熱拔插的技術，包括新能源汽車等等用戶，用在微網的接入和脫離微網，對微網不造成沖擊性的影響，是非常友好的。

可靠性，我們后來發(fā)現(xiàn)在新能源或者新能源微電網提高能源可靠性，在某些場合下比傳統(tǒng)大電網更高的靈活性。

經濟性是必然的，新能源微電網這個行業(yè)或者這個產業(yè)發(fā)展必要性，經濟性不好，在哪個地方都發(fā)展不下去。

國內的一些現(xiàn)狀，我們也是調研了一下。

第一個就是延慶項目，不再詳細說，但是它有一個特點，有電源有儲能，然后有負荷，有一個集中管控平臺，這個管控平臺很重要。

其次，二期準備在延慶建一個以小型的子網組成的一個大型微網，把微網分成了不同的規(guī)模或者叫不同的級別，由多個小型的微網組成了一個大型的微網，這么一個概念。

天津生態(tài)城我已經介紹了，新疆項目也是儲能，電動汽車充電站這樣一個特色。

企業(yè)型，在企業(yè)廠房進行微網的搭建，主要還是像光伏發(fā)電這種理解，離新能源微電網可能有一些邊界上的混合。

偏遠地區(qū)以及荒島上，遠離主干網，在使用新能源微電網是有獨特的優(yōu)勢或者需求。咱們國家海岸線也比較長，過去我們沒有重視這方面的資源開發(fā)，因為缺少能源，因此沒有人長期在這兒留守，現(xiàn)在有這樣的一個需求，對荒島或者偏遠地區(qū)的新能源微電網的需求也在逐漸的增加。

荒島或者偏遠地區(qū)，新能源微電網還有一個特點，不像內地或者北京，它可以使用化石能源作為支撐能源，新能源作為補充或者作為有機的組合。因此在北京，通過調研得到這么多的案例以后，可以看出，新能源微電網在各地區(qū)的發(fā)展是有地域的特點，與地域資源稟賦有密切的關系。

下面簡略看一下北京的新能源微電網的需求。

科技園區(qū)早先發(fā)展比較快也是比較早，更重要的是科技園區(qū)里面的企業(yè)都是一些大型的企業(yè)，對能源的需求量比較大，再一個愿意承擔一些社會責任、節(jié)能減排的角色。因此園區(qū)新能源微電網發(fā)展也是比較迅速，更重要的是，有些企業(yè)早先利用自己在園區(qū)地域優(yōu)勢，已經先行示范進行了一些微電網的模式的探索。因此，基于這樣的現(xiàn)狀，我們認為園區(qū)的新能源微電網是北京后續(xù)一個重要因素。當然在北京有大量的公共建筑、醫(yī)院、政府機關、商業(yè)大樓等等，都存在著大量的空間，可以發(fā)展這些。更重要的是，北京在治理大氣污染過程中加強電力能源的使用或者新能源的使用，推廣使用電動汽車、電動公交等等之類的，以及現(xiàn)在特斯拉提出電動卡車，將來對北京一個很好的應用。

北京雖然說在開發(fā)強度遠遠超過其它地域，農村還是有大量的地域，它在使用散煤。這個過程中也會造成北方地區(qū)霧霾重要因素，因此加強新農村建設過程中也有必要開展新能源微電網的建設，最近在發(fā)改委政策支持下有五個示范區(qū)，也就是五個區(qū)承擔著新能源示范區(qū)的建設工作，前期取得很好的成績，后續(xù)希望全國的企業(yè)或者有實力的企業(yè)可以加入進來。

設施農業(yè)，在北京來說，農產品給人的感覺從外地要全部運進來。北京農業(yè)還存在著很大的一部分，因此，一個傳統(tǒng)種植從外地，而設施農業(yè)發(fā)展成為高水平的農業(yè)，這些農業(yè)在生產過程中它需要一些保溫，農業(yè)大棚的保溫、種植業(yè)的保溫，尤其是延慶花博會，名貴的花育種的時候也需要一個很好的溫度環(huán)境，這些新能源，過去用的是傳統(tǒng)燃煤會造成污染，現(xiàn)在在這個過程中我們可以大量使用新能源微電網的機制，提升我們農業(yè)設施用能水平。

通過國內外的調研以及我們分析思考，我們認為在北京應用新能源微電網應該有五個特點。第一個就是源。第二個要有一個網絡。這個源單獨存在不持久不持續(xù)，影響它的使用可靠性，如果建成一個網，把這些源聯(lián)起來，他們之間互相供給，通過微電網提高它的供用時間。當然符合是必要的，新能源的電產生，是來自于自然，我們想法最好當地消納，減少輸送的成本或者浪費。儲，儲能的這個，剛才姜老師談到儲能技術問題，儲能在北京的發(fā)展尤其重要，北京自然品類比較少，品類少，受時間、地域等等影響，如何使新能源得到可持續(xù)的利用，儲能是一個重要的環(huán)節(jié)，我們覺得應該要配備，以便提升新能源的品質。當然這些環(huán)節(jié)的應用，是他們成為協(xié)調工作，必須有一個大的控制平臺，控制中心。當然我們關注的新能源微電網還有六個關鍵指標，簡單來說就是效率，效率不高，網絡存在的價值不大。還有能源梯次利用，電源和用電側就近。當然節(jié)約用能這是一個必要。

可靠性，新能源微電網是很靈活的，不能把它認為很古板很穩(wěn)定的系統(tǒng)，它就是很靈活的，要發(fā)展這個就不能現(xiàn)有能源的可靠性，要高于它，因為本身有靈活性。新能源的滲透率，我不講了。

更重要的是能源自給率，發(fā)展新能源微電網，充分利用新能源自然資源，提供本地使用。我們還要下載大量的電力或者能源，我覺得只能作為一個備用、輔助的。

為了支撐電網的協(xié)調和穩(wěn)定，各個能量之間還要互相連接，要多發(fā)展并網型的系統(tǒng)，以便于他們形成一個互相支撐。綠色的指標，新能源系統(tǒng)肯定是有綠色的。國外還有一種提法，為什么說是中國新能源光伏板在外面受到調查，原因就在于你們制造過程中會產生二氧化碳，你用的化石能源的電力，我們在工廠中或者制造光伏板的過程中，使用大量清潔能源或者綠色電力，這時候我們整個環(huán)節(jié)都在使用新能源，這時候我們綠色指標就非常好了。

下面我就簡單說一下一些政策研究成果。

第一個，肯定新能源微電網有助于實現(xiàn)北京能源結構轉變。不是北京資源比較少、空間也非常有限，我們現(xiàn)在調研以后，我們發(fā)現(xiàn)它有這個作用，而且節(jié)能減排減少霧霾方面有很大的作用，是一個有利的抓手，我建議還是大力推廣和使用。

第二個，為了有序的發(fā)展新能源微電網，盡快推出一些管理辦法。在前期以及北京市和國內外，在建設運行管理這個過程中，他們促進新能源微電網的一些辦法，有一點吸收進來，盡快界定新能源微電網，一臺風機能不能叫微電網，有的人說是，它也有控制系統(tǒng)也有什么什么，但是客觀講，它跟網的概念還是有一定的差別，在可持續(xù)性上還是有一定的差別，所以說有必要界定，哪些是新能源微電網，我們用新能源微電網的概念或者政策激勵新能源形成網絡化、規(guī)模化的發(fā)展，真正替代傳統(tǒng)能源。

當然還要做一些扶持配套。現(xiàn)在新能源的發(fā)展還是成本比較高，一個是政府投入資金有限，第二個，社會資金投入積極性有助于調動，還需要配套政策進行激勵。

前幾年或者現(xiàn)在，新能源各個環(huán)節(jié)都在不同時期出臺了相關的一些支持政策，沒有從網的角度來說，我們這時候出臺新能源微電網發(fā)展這么一個思路以后，這些相關的政策如何整合，也需要作為研究。

當然在這個過程中，我們通過一些大型的微網運行商交談，我們鼓勵單一運行主體，或者建設主體投資建設運營，這樣有助于發(fā)揮新能源的優(yōu)勢，更重要提高他們的可靠性。如果說一家一戶或者分散式，可能把新能源優(yōu)勢沒有體現(xiàn)出來，更重要的他們之間和大電網的匹配上、互動上，達不到這個要求。當然，新能源微電網，我們簡單說，把各種新能源轉化為高品質的電能，現(xiàn)在我們要鼓勵新能源微電網開展冷熱電綜合服務，不光是發(fā)電更重要還要供熱、夏季還要供冷，尤其偏遠地區(qū)或者大電網到達不了的地方，充分發(fā)揮新能源微電網的靈活性，來提高人們生活水平。

我們還有一個建議，在這個發(fā)展過程中，新能源微電網區(qū)別于傳統(tǒng)電源價格形成機制，可能要有一定的自主權，應用不同、資源稟賦差異，一定的自主權，這樣才能可靠把這個項目收益，使得它有序發(fā)展。

我就簡單把這個課題成果給大家做匯報，謝謝大家！

（發(fā)言為現(xiàn)場速記整理，未經本人審核）