指導性規范保證分布式電源順利發(fā)展

　　分布式電源本身并非一種全新的電源形式，過(guò)去，在醫院、礦山等一些重要的部門(mén)或場(chǎng)所，用戶(hù)往往自行安裝一些小型發(fā)電設備作為緊急備用電源，目的是為增加可靠性和安全性。目前所謂的分布式電源通常并非指采用柴油發(fā)電機組的緊急備用電源或燃煤的自備電廠(chǎng)小熱電，而是指以天然氣為燃料的燃氣輪機、內燃機、微型汽輪機發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等。由于其在效率、能源多樣化、環(huán)保、節能等多方面的優(yōu)越性，再加上能源問(wèn)題日益突出、電力市場(chǎng)化快速發(fā)展，以及分布式電源技術(shù)的發(fā)展，使分布式電源獲得廣泛的關(guān)注。

然而，分布式電源的并網(wǎng)運行會(huì )給主網(wǎng)帶來(lái)一系列問(wèn)題，包括電壓波動(dòng)、逆潮流、諧波等問(wèn)題。這些問(wèn)題的嚴重程度與所聯(lián)網(wǎng)的電壓等級、短路容量、聯(lián)網(wǎng)的設備及其控制方法、電源的性質(zhì)及其容量等密切相關(guān)。為適應我國分布式電源的發(fā)展，保證分布式電源接入情況下電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平，必須建立相應的指導性規范。

《國家電網(wǎng)》：我國分布式電源的發(fā)展過(guò)程中存在哪些阻礙?

胡學(xué)浩：從經(jīng)濟性角度看，采用以天然氣為燃料的燃氣輪機、內燃機、微型燃氣輪機等發(fā)電系統的分布式電源前景并不是很光明。因為我國天然氣這種非可再生能源的儲量有限，主要還需供居民生活用，隨著(zhù)城鎮化程度越來(lái)越高，城鎮家庭對天然氣的使用需求會(huì )不斷增加，天然氣的價(jià)格還是要上升的。即使國家提出要建設1000個(gè)天然氣發(fā)電試點(diǎn)，實(shí)施起來(lái)恐怕也有相當大的難度。

此外，采用生物質(zhì)能發(fā)電的分布式電源也很難推廣，因為中國的生物質(zhì)能發(fā)電本身缺原料，而且原料的收集半徑較大，運輸成本較高。此外，生物質(zhì)能發(fā)電的余熱利用并不充分，這導致采用生物質(zhì)能發(fā)電的分布式電源效率并不高。

采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分布式電源前景則比較樂(lè )觀(guān)。風(fēng)能和地區有關(guān)，而太陽(yáng)能哪里都有。采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的分布式電源現在最大的問(wèn)題不是并網(wǎng)問(wèn)題，而是經(jīng)濟性問(wèn)題。第一，光伏發(fā)電成本還比較高;第二，我們沒(méi)有足夠的地方安裝光伏發(fā)電設備，我們的城市沒(méi)有足夠面積的屋頂安裝太陽(yáng)能光伏電池板。

雖然，中國的太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備的價(jià)格下降較快，這是個(gè)好事，但是我們沒(méi)有足夠的安裝空間。中國的現實(shí)情況和國外一些分布式電源發(fā)展較快的國家不同，像美國、日本、德國等國家，由于私人擁有別墅的數量較多，所以用于安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電的屋頂面積較充足。在這些國家，只要設備價(jià)格合適，安裝得當，個(gè)人完全可以安裝分布式電源。此外，一些國家還有政策支持和財政補貼。比如，日本將在2015年前后，最晚不超過(guò)2020年，實(shí)現光伏發(fā)電價(jià)和其他電價(jià)同水平，電價(jià)相同那么就會(huì )有更多的人使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電這樣的清潔能源。

《國家電網(wǎng)》：目前來(lái)看，個(gè)人安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備的數量會(huì )快速增長(cháng)嗎?

胡學(xué)浩：目前，安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電并申請入網(wǎng)的個(gè)人還是少數。我們可以算一筆賬，一套三室一廳的房子，要滿(mǎn)足家庭所有電器的使用需要，至少要安裝8千瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備。目前，安裝一套4千瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備大約需要人民幣8萬(wàn)元左右，安裝8千瓦的設備需要16萬(wàn)元左右。這些家庭如果直接從電網(wǎng)購電的話(huà)，一年的電費也就是3千元左右，16萬(wàn)元能用購買(mǎi)近50年的用電量。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備的壽命也就是15?20年。所以，從經(jīng)濟性角度來(lái)說(shuō)個(gè)人安裝不合算。

而且，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的占地面積非常大。目前，1平方米太陽(yáng)能光伏電池板每小時(shí)大約發(fā)電100瓦，一個(gè)家庭如果要安裝4千瓦的太陽(yáng)能光伏電池板則，需要占地40平米，占地面積還是比較大的。

其實(shí)，我比較贊成農村的屋頂安裝分布式電源，因為中國農村有最多的適合安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電設備的屋頂。農村家家有1?2層的房屋，這些屋頂足夠用于安裝分布式電源，只要國家給予政策支持，就能解決一部分家庭的用電問(wèn)題。

但即便如此，在中國，分布式電源也只能解決較小比例的用電問(wèn)題。因為中國的居民生活用電只占全社會(huì )用電量的10%?12%，即使中國所有的家庭的屋頂全部安裝分布式電源，全部自給自足，也只不過(guò)解決了10%的用電問(wèn)題。而占全社會(huì )用電量70%的是工業(yè)用電，要依靠分布式電源解決工業(yè)用電問(wèn)題恐怕很難實(shí)現。中國的用電情況和國外不同，在美國，其商業(yè)用電、工業(yè)用電、居民用電各占全社會(huì )用電量的三分之一。

《國家電網(wǎng)》：分布式電源并網(wǎng)是否會(huì )對現有電網(wǎng)產(chǎn)生影響?

胡學(xué)浩：當分布式電源與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生—些問(wèn)題。由于分布式電源是由客戶(hù)來(lái)控制的，因此將根據其自身的需要起動(dòng)和停運分布式電源，這可能使配電網(wǎng)的電壓常常發(fā)生波動(dòng)。分布式電源的頻繁起動(dòng)會(huì )使配電線(xiàn)路上的負荷潮流變化大，從而加大電壓調整的難度，調節不好會(huì )使電壓超標。當分布式電源切換成孤島方式運行時(shí)，如果無(wú)儲能元件或其能量太小，就易使客戶(hù)負荷發(fā)生電壓閃變。此外，電力電子型的分布式電源還易產(chǎn)生諧波，造成諧波污染。

此外，配電網(wǎng)中大量的繼電保護裝置早已存在，不可能為了新增的分布式電源而做大量改動(dòng)，分布式電源必須與之配合并適應它。當分布式電源的功率注入電網(wǎng)時(shí)，會(huì )使原來(lái)的繼電器保護區縮小，從而影響繼電保護裝置正常工作。

雖然在許多情況下，分布式電源接入配電網(wǎng)側裝有逆功率繼電器，正常運行時(shí)不會(huì )向電網(wǎng)注入功率，但當配電系統發(fā)生故障時(shí)，短路瞬間會(huì )有分布式電源的電流注入電網(wǎng)，增加了配電網(wǎng)開(kāi)關(guān)的短路電流水平，可能使配電網(wǎng)的開(kāi)關(guān)短路電流超標。因此，大功率分布式電源接入電網(wǎng)時(shí)，必須事先進(jìn)行電網(wǎng)分析和計算，以確定分布式電源對配電網(wǎng)短路電流水平的影響程度。

當分布式電源通過(guò)變壓器、電纜線(xiàn)路、開(kāi)關(guān)等與配電網(wǎng)相連時(shí)，一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障而系統側開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，分布式電源側開(kāi)關(guān)也會(huì )斷開(kāi)，假如此時(shí)分布式電源變壓器未接負荷，變壓器的電抗與電纜的大電容可能發(fā)生鐵磁諧振而造成過(guò)電壓，還可能引起大的電磁力，使變壓器發(fā)出噪聲或使變壓器損壞。

《國家電網(wǎng)》：如何預防分布式電源并網(wǎng)可能出現的上述問(wèn)題?

胡學(xué)浩：從電網(wǎng)安全角度出發(fā)，我們必須制定詳細的指導性規范文件，要保證所有用戶(hù)的用電可靠性、供電連續性。我國的分布式電源的數量現在還比較少，影響現在還沒(méi)有顯現出來(lái)，未來(lái)一旦數量增加，就有可能出現問(wèn)題。所以，要細化分布式電源的并網(wǎng)規定，以免問(wèn)題發(fā)生。

分布式電源發(fā)展比較好的國家，像美國、日本，都自己的指導性規范文件。2003年，有位日本朋友送給我一本日本分布式電源并網(wǎng)的導則，這本導則有厚厚的500頁(yè)，對分布式電源并網(wǎng)的規范規定得相當細，條條框框很多。美國2001年就開(kāi)始制定分布式電源并網(wǎng)的相關(guān)指導性規范文件，2003年出版，后續還不斷修訂完善。目前，中國在分布式電源并網(wǎng)指導性規范文件制定方面還落后與美國、日本等國家。

這幾年，我國分布式電源并網(wǎng)的指導性規范文件一直在研究制定中，國家電網(wǎng)公司為此也做出了努力。目前，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)編制了《關(guān)于做好分布式電網(wǎng)并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》《關(guān)于促進(jìn)分布式電源并網(wǎng)管理工作的意見(jiàn)》《分布式電源接入配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規范》等指導性規范文件。未來(lái)，我們還會(huì )有行業(yè)級和國家級的指導性規范?？偟膩?lái)看，我們目前的指導行規范規定的內容還只是粗框框。

我認為中國分布式電源的發(fā)展不會(huì )受并網(wǎng)問(wèn)題的制約，因為最多不超過(guò)10年，這些限制分布式電源發(fā)展的技術(shù)問(wèn)題都能解決，包括實(shí)驗、編制指導性規范、工程示范等都能完成。而能夠阻礙分布式電源發(fā)展的恰恰是能源價(jià)格、資源狀況等真正的瓶頸。