2017年12月6日,中國(guó)光伏CTO俱樂部論壇逆變器技術(shù)峰會(huì)——數(shù)字化時(shí)代的技術(shù)變革在京重磅開幕!世界資源研究所的資深研究員馬天瑞教授作了特別報(bào)告?
以下為發(fā)言實(shí)錄:
電網(wǎng)一體化政策路徑白皮書是我與CPUC兩年前一起起草的,主要是關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)超越33%的目標(biāo),如何建立靈活的系統(tǒng)適應(yīng)未來需求、評(píng)估到底需要怎樣的靈活性需求、如何實(shí)現(xiàn)靈活性?同時(shí)還包括如何能夠快速地反應(yīng)應(yīng)對(duì)變化、如何從供應(yīng)側(cè)把天然氣得到靈活性,讓他們快速響應(yīng)。需求側(cè)有沒有解決辦法?那就是智能逆變器能夠起作用的地方,逆變器不僅僅是進(jìn)行交流直流的變化,它能夠加強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性,有助于管理電網(wǎng),也是未來智能逆變器能夠施展拳角的地方。
特斯拉、Enernoc、Solar City太陽能與電網(wǎng)結(jié)合起來,形成需求響應(yīng)。所有的公司都需要智能逆變器,如果能夠向電網(wǎng)推銷靈活的方案,智能逆變器可以把產(chǎn)能先暫存,之后用到電網(wǎng)。如果關(guān)閉輸電能夠獲得補(bǔ)償,如果關(guān)電一段時(shí)間會(huì)有補(bǔ)償,三小時(shí)之后再開電也會(huì)有補(bǔ)償與好處,太陽能一定有市場(chǎng),這些公司也在探索相關(guān)商業(yè)模式。太陰能發(fā)電有很多類似之處,大家都很熟悉消費(fèi)端、發(fā)電端、配電和輸電,它們的產(chǎn)能不一樣,美國(guó)很多發(fā)電設(shè)施有的是發(fā)電公司擁有,有的是屬于消費(fèi)者,還有一些屬于項(xiàng)目工程,全世界都是如此,市場(chǎng)主要部分在配電,太陽能可以在配電領(lǐng)域進(jìn)行平衡,因?yàn)橹悄苣孀兤骺梢栽试S電力公司把光伏放在配電系統(tǒng)中,可以避免進(jìn)行變電和電線的投資成本。太陽能也有延地的價(jià)值,幫助我們避免升級(jí)電網(wǎng)需要的硬件投資成本,這也是智能逆變器可以幫助到的地方。我們可以在配電系統(tǒng)中做升級(jí),包括線纜和相應(yīng)的系統(tǒng)與技術(shù)。同時(shí),還需要在供電和用電之間做平衡,也是我們針對(duì)智能逆變器的一些應(yīng)用場(chǎng)景。
不同產(chǎn)業(yè)模型與太陽能光伏相關(guān)。加州電價(jià)的扣減系統(tǒng),我們購(gòu)買供電可以是一樣的價(jià)格進(jìn)行,電網(wǎng)公司可以獲利,太陽能本身可以盈利,不需要準(zhǔn)備太陽能的儲(chǔ)備電池,可以直接利用電網(wǎng)。因?yàn)閮r(jià)格成本一樣,歐洲有上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,購(gòu)買價(jià)和賣出價(jià)不一樣,導(dǎo)致歐洲光伏的利差更大。美國(guó)有過討論,是不是電價(jià)的扣減機(jī)制需要改進(jìn)調(diào)整,是否需要固定的收費(fèi)?家庭屋頂式的光伏系統(tǒng),購(gòu)買和產(chǎn)出比例相差很多,是否可以有不同的定價(jià)系統(tǒng)。本身是購(gòu)電和賣電的商業(yè)模式,這種商業(yè)模式之前一直長(zhǎng)期在美國(guó)很多地區(qū)存在,現(xiàn)在電網(wǎng)3.0系統(tǒng),未來會(huì)有進(jìn)一步升級(jí)。
加州有很多互聯(lián)體制,針對(duì)發(fā)電規(guī)模在電網(wǎng)所處的位置和階段。DER代表分布能源資源(太陽能),如果在電網(wǎng)電表后,那是在消費(fèi)者階段,意味著在電網(wǎng)電表之后可以歸為電價(jià)扣減系統(tǒng)。我們還有整體批發(fā)價(jià)格,在輸電網(wǎng)的這條線。如果超出五兆瓦,那應(yīng)該在變壓站附近和輸電的線纜位置,系統(tǒng)中處于不同的地位。每一個(gè)連接點(diǎn)本身遵循的規(guī)則和面臨的監(jiān)管要求,以及收費(fèi)的費(fèi)率不一樣。電價(jià)扣減系統(tǒng),主要是家庭裝置的太陽能體系(通常小于兩兆瓦),我們叫做電表之后的系統(tǒng)。系統(tǒng)在監(jiān)管里有21條例,條例有100多頁,包含很多方面。但互聯(lián)系統(tǒng)和要求隨著智能逆變器的出現(xiàn)有所調(diào)整,智能逆變器會(huì)處于哪一個(gè)位置,它所要遵循的規(guī)律是什么?智能逆變器的算法可能會(huì)不一樣。
儲(chǔ)能。需求響應(yīng)在加州是新概念,美國(guó)東海岸成熟發(fā)展。加州和得克薩斯州都有需求響應(yīng)機(jī)制,能夠應(yīng)對(duì)更加靈活的需求,是能源管理系統(tǒng)中非常重要環(huán)節(jié),我們希望通過需求響應(yīng)管理動(dòng)態(tài)需求。這與太陽能并網(wǎng)有所關(guān)聯(lián),包括發(fā)電站和負(fù)載。這一區(qū)域都是一個(gè)能源管理系統(tǒng),會(huì)有總體控制單元管理這棟樓或者是某一個(gè)消費(fèi)者使用的需求,保證峰值不會(huì)過高。可以及時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)負(fù)載,負(fù)載過高過低可以動(dòng)態(tài)調(diào)整需求響應(yīng)。需求響應(yīng)系統(tǒng)包含很多方面,有針對(duì)實(shí)時(shí)的、日前的、中央統(tǒng)一調(diào)控的、針對(duì)每月的調(diào)配計(jì)劃。最精細(xì)可以到小于15分鐘之內(nèi)的調(diào)度計(jì)劃,美國(guó)對(duì)需求響應(yīng)做很多測(cè)試與實(shí)踐,新但不是特別成熟,對(duì)需求響應(yīng)和太陽能發(fā)電之間的聯(lián)系,以及智能逆變器和負(fù)載均衡的控制都是非常新的系統(tǒng)。未來會(huì)發(fā)展到更多的地區(qū),我相信在這一領(lǐng)域會(huì)有更多的合作與探討,不只是太陽能光伏,還有一些微電網(wǎng)或其它的儲(chǔ)能單元,都可以是合作愿景之中的一部分。
針對(duì)分布式能源的系統(tǒng)架構(gòu),供熱與供冷系統(tǒng)是從電力部門的角度考慮。加州的供熱和供冷不是特別重要,供熱的系統(tǒng)用不上,但空調(diào)規(guī)模非常大,夏天下午非常熱,空調(diào)用電量會(huì)大幅度增加,也會(huì)使得爬坡的斜度變的越來越陡。空調(diào)可以在中午使用而不是下午,通過儲(chǔ)能來為下午供電。我們希望有更多負(fù)載在中午時(shí)間段發(fā)生,而不是下午。如何能夠把下午需求調(diào)節(jié)到中午?引入需求響應(yīng)概念,我們希望能夠?qū)r(shí)間進(jìn)行平移,通過熱能儲(chǔ)備為空調(diào)進(jìn)行供電。實(shí)現(xiàn)中午儲(chǔ)能,下午用能的機(jī)制,使得用電需求進(jìn)行平移。
如何控制定價(jià)成本和費(fèi)率,保證一定的激勵(lì)措施。通過價(jià)格的控制,保證用電需求調(diào)配。地區(qū)性的微網(wǎng)(并網(wǎng))的小系統(tǒng),動(dòng)態(tài)需求調(diào)節(jié)器,熱能與冷能的儲(chǔ)備。我們通過儲(chǔ)能進(jìn)行下一部分的供應(yīng)需求,這是微網(wǎng)的控制中心,包括對(duì)太陽能發(fā)電和風(fēng)電的供應(yīng),是一體化的系統(tǒng)。最終供應(yīng)給需求端,比如交通、樓宇、工業(yè)等。在這種情況下需求的靈活控制變的非常重要,對(duì)用熱能或冷能的需求。我們針對(duì)系統(tǒng)的想法和構(gòu)思不斷演進(jìn),不僅僅針對(duì)個(gè)人或樓宇,也會(huì)針對(duì)行業(yè)做改進(jìn)。我們可以根據(jù)靈活的需求控制熱能的儲(chǔ)備,包括對(duì)太陽能和風(fēng)能的需求。所有系統(tǒng)都是互聯(lián)的,與最終的電網(wǎng)聯(lián)系在一起。中國(guó)有微電網(wǎng)的存在。產(chǎn)業(yè)園中某一個(gè)企業(yè)或某幾個(gè)公司可以去管理產(chǎn)業(yè)園,甚至是某一個(gè)城市的市政府可能會(huì)在當(dāng)?shù)厥袇^(qū)內(nèi)打造微電網(wǎng)系統(tǒng)。
加州做很多針對(duì)微電網(wǎng)的研究,包括選址,我們希望能夠定最優(yōu)的位置,保證覆蓋更多用戶。要思考微網(wǎng)最適合哪種類型的選址、哪種類型的用戶,考慮背后的政策與建議,消費(fèi)者的需求等。很多做智能逆變器的公司對(duì)微網(wǎng)、微電網(wǎng)的系統(tǒng)更感興趣,這一領(lǐng)域中國(guó)是領(lǐng)先的。
以下為發(fā)言實(shí)錄:
電網(wǎng)一體化政策路徑白皮書是我與CPUC兩年前一起起草的,主要是關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)超越33%的目標(biāo),如何建立靈活的系統(tǒng)適應(yīng)未來需求、評(píng)估到底需要怎樣的靈活性需求、如何實(shí)現(xiàn)靈活性?同時(shí)還包括如何能夠快速地反應(yīng)應(yīng)對(duì)變化、如何從供應(yīng)側(cè)把天然氣得到靈活性,讓他們快速響應(yīng)。需求側(cè)有沒有解決辦法?那就是智能逆變器能夠起作用的地方,逆變器不僅僅是進(jìn)行交流直流的變化,它能夠加強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性,有助于管理電網(wǎng),也是未來智能逆變器能夠施展拳角的地方。
特斯拉、Enernoc、Solar City太陽能與電網(wǎng)結(jié)合起來,形成需求響應(yīng)。所有的公司都需要智能逆變器,如果能夠向電網(wǎng)推銷靈活的方案,智能逆變器可以把產(chǎn)能先暫存,之后用到電網(wǎng)。如果關(guān)閉輸電能夠獲得補(bǔ)償,如果關(guān)電一段時(shí)間會(huì)有補(bǔ)償,三小時(shí)之后再開電也會(huì)有補(bǔ)償與好處,太陽能一定有市場(chǎng),這些公司也在探索相關(guān)商業(yè)模式。太陰能發(fā)電有很多類似之處,大家都很熟悉消費(fèi)端、發(fā)電端、配電和輸電,它們的產(chǎn)能不一樣,美國(guó)很多發(fā)電設(shè)施有的是發(fā)電公司擁有,有的是屬于消費(fèi)者,還有一些屬于項(xiàng)目工程,全世界都是如此,市場(chǎng)主要部分在配電,太陽能可以在配電領(lǐng)域進(jìn)行平衡,因?yàn)橹悄苣孀兤骺梢栽试S電力公司把光伏放在配電系統(tǒng)中,可以避免進(jìn)行變電和電線的投資成本。太陽能也有延地的價(jià)值,幫助我們避免升級(jí)電網(wǎng)需要的硬件投資成本,這也是智能逆變器可以幫助到的地方。我們可以在配電系統(tǒng)中做升級(jí),包括線纜和相應(yīng)的系統(tǒng)與技術(shù)。同時(shí),還需要在供電和用電之間做平衡,也是我們針對(duì)智能逆變器的一些應(yīng)用場(chǎng)景。
不同產(chǎn)業(yè)模型與太陽能光伏相關(guān)。加州電價(jià)的扣減系統(tǒng),我們購(gòu)買供電可以是一樣的價(jià)格進(jìn)行,電網(wǎng)公司可以獲利,太陽能本身可以盈利,不需要準(zhǔn)備太陽能的儲(chǔ)備電池,可以直接利用電網(wǎng)。因?yàn)閮r(jià)格成本一樣,歐洲有上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,購(gòu)買價(jià)和賣出價(jià)不一樣,導(dǎo)致歐洲光伏的利差更大。美國(guó)有過討論,是不是電價(jià)的扣減機(jī)制需要改進(jìn)調(diào)整,是否需要固定的收費(fèi)?家庭屋頂式的光伏系統(tǒng),購(gòu)買和產(chǎn)出比例相差很多,是否可以有不同的定價(jià)系統(tǒng)。本身是購(gòu)電和賣電的商業(yè)模式,這種商業(yè)模式之前一直長(zhǎng)期在美國(guó)很多地區(qū)存在,現(xiàn)在電網(wǎng)3.0系統(tǒng),未來會(huì)有進(jìn)一步升級(jí)。
加州有很多互聯(lián)體制,針對(duì)發(fā)電規(guī)模在電網(wǎng)所處的位置和階段。DER代表分布能源資源(太陽能),如果在電網(wǎng)電表后,那是在消費(fèi)者階段,意味著在電網(wǎng)電表之后可以歸為電價(jià)扣減系統(tǒng)。我們還有整體批發(fā)價(jià)格,在輸電網(wǎng)的這條線。如果超出五兆瓦,那應(yīng)該在變壓站附近和輸電的線纜位置,系統(tǒng)中處于不同的地位。每一個(gè)連接點(diǎn)本身遵循的規(guī)則和面臨的監(jiān)管要求,以及收費(fèi)的費(fèi)率不一樣。電價(jià)扣減系統(tǒng),主要是家庭裝置的太陽能體系(通常小于兩兆瓦),我們叫做電表之后的系統(tǒng)。系統(tǒng)在監(jiān)管里有21條例,條例有100多頁,包含很多方面。但互聯(lián)系統(tǒng)和要求隨著智能逆變器的出現(xiàn)有所調(diào)整,智能逆變器會(huì)處于哪一個(gè)位置,它所要遵循的規(guī)律是什么?智能逆變器的算法可能會(huì)不一樣。
儲(chǔ)能。需求響應(yīng)在加州是新概念,美國(guó)東海岸成熟發(fā)展。加州和得克薩斯州都有需求響應(yīng)機(jī)制,能夠應(yīng)對(duì)更加靈活的需求,是能源管理系統(tǒng)中非常重要環(huán)節(jié),我們希望通過需求響應(yīng)管理動(dòng)態(tài)需求。這與太陽能并網(wǎng)有所關(guān)聯(lián),包括發(fā)電站和負(fù)載。這一區(qū)域都是一個(gè)能源管理系統(tǒng),會(huì)有總體控制單元管理這棟樓或者是某一個(gè)消費(fèi)者使用的需求,保證峰值不會(huì)過高。可以及時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)負(fù)載,負(fù)載過高過低可以動(dòng)態(tài)調(diào)整需求響應(yīng)。需求響應(yīng)系統(tǒng)包含很多方面,有針對(duì)實(shí)時(shí)的、日前的、中央統(tǒng)一調(diào)控的、針對(duì)每月的調(diào)配計(jì)劃。最精細(xì)可以到小于15分鐘之內(nèi)的調(diào)度計(jì)劃,美國(guó)對(duì)需求響應(yīng)做很多測(cè)試與實(shí)踐,新但不是特別成熟,對(duì)需求響應(yīng)和太陽能發(fā)電之間的聯(lián)系,以及智能逆變器和負(fù)載均衡的控制都是非常新的系統(tǒng)。未來會(huì)發(fā)展到更多的地區(qū),我相信在這一領(lǐng)域會(huì)有更多的合作與探討,不只是太陽能光伏,還有一些微電網(wǎng)或其它的儲(chǔ)能單元,都可以是合作愿景之中的一部分。
針對(duì)分布式能源的系統(tǒng)架構(gòu),供熱與供冷系統(tǒng)是從電力部門的角度考慮。加州的供熱和供冷不是特別重要,供熱的系統(tǒng)用不上,但空調(diào)規(guī)模非常大,夏天下午非常熱,空調(diào)用電量會(huì)大幅度增加,也會(huì)使得爬坡的斜度變的越來越陡。空調(diào)可以在中午使用而不是下午,通過儲(chǔ)能來為下午供電。我們希望有更多負(fù)載在中午時(shí)間段發(fā)生,而不是下午。如何能夠把下午需求調(diào)節(jié)到中午?引入需求響應(yīng)概念,我們希望能夠?qū)r(shí)間進(jìn)行平移,通過熱能儲(chǔ)備為空調(diào)進(jìn)行供電。實(shí)現(xiàn)中午儲(chǔ)能,下午用能的機(jī)制,使得用電需求進(jìn)行平移。
如何控制定價(jià)成本和費(fèi)率,保證一定的激勵(lì)措施。通過價(jià)格的控制,保證用電需求調(diào)配。地區(qū)性的微網(wǎng)(并網(wǎng))的小系統(tǒng),動(dòng)態(tài)需求調(diào)節(jié)器,熱能與冷能的儲(chǔ)備。我們通過儲(chǔ)能進(jìn)行下一部分的供應(yīng)需求,這是微網(wǎng)的控制中心,包括對(duì)太陽能發(fā)電和風(fēng)電的供應(yīng),是一體化的系統(tǒng)。最終供應(yīng)給需求端,比如交通、樓宇、工業(yè)等。在這種情況下需求的靈活控制變的非常重要,對(duì)用熱能或冷能的需求。我們針對(duì)系統(tǒng)的想法和構(gòu)思不斷演進(jìn),不僅僅針對(duì)個(gè)人或樓宇,也會(huì)針對(duì)行業(yè)做改進(jìn)。我們可以根據(jù)靈活的需求控制熱能的儲(chǔ)備,包括對(duì)太陽能和風(fēng)能的需求。所有系統(tǒng)都是互聯(lián)的,與最終的電網(wǎng)聯(lián)系在一起。中國(guó)有微電網(wǎng)的存在。產(chǎn)業(yè)園中某一個(gè)企業(yè)或某幾個(gè)公司可以去管理產(chǎn)業(yè)園,甚至是某一個(gè)城市的市政府可能會(huì)在當(dāng)?shù)厥袇^(qū)內(nèi)打造微電網(wǎng)系統(tǒng)。
加州做很多針對(duì)微電網(wǎng)的研究,包括選址,我們希望能夠定最優(yōu)的位置,保證覆蓋更多用戶。要思考微網(wǎng)最適合哪種類型的選址、哪種類型的用戶,考慮背后的政策與建議,消費(fèi)者的需求等。很多做智能逆變器的公司對(duì)微網(wǎng)、微電網(wǎng)的系統(tǒng)更感興趣,這一領(lǐng)域中國(guó)是領(lǐng)先的。