金震威：分布式能源進(jìn)入2.0時(shí)代

編者按：2020年9月17～18日，以“塑造新模式o激活新動(dòng)能”為主題的“第十六屆中國分布式能源國際論壇暨2020綜合能源展覽會(huì )”在山東濟南召開(kāi)，本次論壇由中國能源網(wǎng)主辦，中國能源研究會(huì )分布式能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、水發(fā)能源集團有限公司聯(lián)合主辦。會(huì )上，是新疆金風(fēng)科技股份有限公司分布式能源總監金震威發(fā)表了分布式能源進(jìn)入2.0時(shí)代的主旨演講。
 
下面發(fā)言的是新疆金風(fēng)科技股份有限公司分布式能源總監金震威。
 
金震威：尊敬的各位專(zhuān)家、各位同仁大家上午好！作為一家新能源公司，可再生能源公司，今天分享的題目跟今天的幾位領(lǐng)導、專(zhuān)家切入點(diǎn)不一樣，主要是講可再生的分布式能源它的一些現狀和我的思考。
 
今天的分享主要是兩個(gè)部分，首先是分布式能源的現狀與展望，第二部分是未來(lái)分布式能源2.0時(shí)代的業(yè)務(wù)架構。
 
前面盡快略過(guò)，能源的轉型大勢所趨，加快可再生能源發(fā)展，我國能源結構急需調整，這是做了一個(gè)對比。
 
必然的趨勢是什么，就是綠色+智慧，具體而言是四個(gè)方向的特征，第一個(gè)是低碳化，剛才也講了，我們國家目標是2030年非化石能源占能源總消費比例要達到20%，第二個(gè)是分布式，第三是智能化，第四個(gè)是市場(chǎng)化。
 
國家的能源戰略，明確了分布式能源的重要地位，以前國家主要是以集中式為主，"十三五"第一次提出了分布式和集中式并舉，并且在這個(gè)趨勢下，"十四五"的能源規劃更加強調重視能源的拓展，而且不只是分布式光伏的發(fā)展。
 
分布式能源的介紹我不多說(shuō)了，后面會(huì )展開(kāi)，它的發(fā)展歷程其實(shí)是從燃氣分布式開(kāi)始的，燃氣分布式是基于市場(chǎng)燃氣價(jià)格，和國家燃氣整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的特征，它發(fā)展的并不是特別好和充分。2016年以后，整個(gè)分布式的代表基本上就變成了以分布式光伏為主的代名詞，可以看到分布式光伏在2019年整個(gè)的累計用量已經(jīng)達到了6200萬(wàn)千瓦，從2017年之后，分布式光伏新增的比例基本上占到了整個(gè)光伏新增比例的一半，近五年整個(gè)光伏的裝機增長(cháng)是領(lǐng)跑于所有能源的。
 
它有幾個(gè)特征，整個(gè)分布式能源區域集中度是很高的，存量用戶(hù)的基數也是比較大的，但是我們判斷還是仍有廣闊的市場(chǎng)空間，可以看到整個(gè)趨勢，山東、浙江、江蘇、京津冀四個(gè)區域的裝機容量是占比超過(guò)50%，CR10超過(guò)80%。
 
隨著(zhù)政策和市場(chǎng)的變化，分布式能源在快速的增長(cháng)之中迎來(lái)了瓶頸，尤其是分布式光伏跟之前分散式燃氣的增長(cháng)一直存在瓶頸，光伏隨著(zhù)這幾年的快速增長(cháng)也出現了瓶頸，具體體現在以下四個(gè)方面：第一個(gè)是補貼的退出，我們實(shí)現了全面的評價(jià)，第一輪是2018年5月31日之后，所有的分布式光伏是沒(méi)有補貼的，在這個(gè)情況下迎來(lái)了一波低潮，但是后來(lái)隨著(zhù)光伏產(chǎn)業(yè)迅速的調整，整個(gè)成本在不斷降低，2019年之后又迅速的增長(cháng)，后期實(shí)現了全面平價(jià)的時(shí)代，所以會(huì )有一定的沖擊。第二個(gè)是并網(wǎng)的政策和要求趨緊，可見(jiàn)我們對分布式能源的并網(wǎng)從今年開(kāi)始有了大幅度的提升要求，顯著(zhù)影響了工期和成本，在蘇北地區整個(gè)今年的分布式下降速度特別快，對整個(gè)的成本模型造成了非常大的影響；第三個(gè)是用戶(hù)側電價(jià)波動(dòng)性提升，我們知道之前用戶(hù)側的電價(jià)都是目錄定價(jià)，它是能鎖定的，隨著(zhù)電力市場(chǎng)的深入改革，用戶(hù)側用電的電價(jià)形成的波動(dòng)性是非常大的，細分都會(huì )有的，它會(huì )對整個(gè)分布式光伏在電價(jià)上有很大的影響。第四個(gè)是存量的優(yōu)質(zhì)"屋頂"在縮減，東中部地區優(yōu)質(zhì)客戶(hù)基本上被掃了很多遍了，就是我們存量的"屋頂"，因為我們已經(jīng)來(lái)到了超過(guò)6500萬(wàn)千瓦的工時(shí)光伏，從一開(kāi)始的水泥屋頂基本上沒(méi)有了，比較好的采鋼屋頂現在也比較少了，大部分都要去加固，對成本會(huì )有一個(gè)新的壓力。
 
所以在這個(gè)時(shí)代我們可以去判斷，分布式能源依然是前景廣闊的，急需要去優(yōu)化和迭代來(lái)升級整個(gè)的業(yè)務(wù)架構。分布式能源怎么去升級，2.0時(shí)代的業(yè)務(wù)架構是什么樣的，這一部分重點(diǎn)做詳細的分享，我們知道分布式1.0不管是燃機也好還是光伏也好，我們說(shuō)光伏它只是一種電源，核心的功能就是發(fā)電，燃機不一樣，它還有一些冷熱電三聯(lián)供，跟之前我們說(shuō)的數字的手機，傳統的手機是一樣的，就是打點(diǎn)開(kāi)。它的要求核心能力我總結出來(lái)大概是這三點(diǎn)，第一點(diǎn)是快速靈活的是開(kāi)發(fā)機制，精準的項目評估和設計模型；第二個(gè)是標準化且精益的工程管理；第三個(gè)資產(chǎn)的投資有一個(gè)重資產(chǎn)的業(yè)務(wù)，需要有低成本的融資能力。2.0不一樣，2.0的分布式光伏其實(shí)是一套系統，融合了整個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，并且整合源網(wǎng)荷儲一體化的系統。2.0有三項支撐或者說(shuō)有三個(gè)非常顯著(zhù)的特征，第一個(gè)把它定義成多能融合，第二個(gè)是獨立自治，第三是靈活調度，一會(huì )兒我會(huì )詳細的來(lái)展開(kāi)。像智能手機一樣，2.0的分布式能源也不光是一種電源，它不只是發(fā)電，需要承擔更多的責任和功能。
 
多能融合在用戶(hù)側場(chǎng)景是多樣和復雜的，用戶(hù)的需求也比較千差萬(wàn)別，需要因地制宜的合理配置多種能源的耦合。同時(shí)，分布式光伏的審批和施工相對簡(jiǎn)單，收益率較高，占據市場(chǎng)主流，但能量密度低，時(shí)間特征明顯，只能從早上七點(diǎn)到晚上七點(diǎn)發(fā)電，其他的時(shí)候都發(fā)不了。而風(fēng)電、天然氣、地熱等分布式能源可以與光伏進(jìn)行非常好的耦合，提升負荷側率電比例。我們有幾個(gè)典型的場(chǎng)景，第一種是高耗能企業(yè)、數據中心、港口碼頭，它們有一個(gè)非常顯著(zhù)的特征，只能做分布式光伏可以，但是不解渴，不解渴的意義就是說(shuō)，我上了一個(gè)光伏，對我整個(gè)發(fā)電電網(wǎng)的占比是非常低的，可能自發(fā)自用的比例不到10%，比如說(shuō)高耗能的企業(yè)，比如說(shuō)鋼鐵可能3%，所有的東西都干了也就1%。所以在這個(gè)情況下，我們怎么樣去進(jìn)一步提升分布式能源占比是非常重要的，不能只靠一種能源，需要多種能源去進(jìn)行耦合。第二個(gè)，在一些綜合體，可能需要的不只是電能，可能需要的是冷能和熱能，之前燃氣分布式有可能是解決這樣的問(wèn)題的，但是燃氣的分布式在很多場(chǎng)景下應用還是有障礙的。
 
所以，我們希望有多種能源融合，融合有幾項核心技術(shù)，第一個(gè)是在設計階段怎么樣做定容分析，來(lái)保證能源結構的比例是最優(yōu)的，我們這邊主要耦合的手段，因為金風(fēng)是做風(fēng)電和風(fēng)光的定容，有負荷分析、風(fēng)光資源分析、收益約束、穩定約束，從這四個(gè)方面來(lái)去考慮它的特征。
 
另外，冷熱源與電能耦合，形成清潔且經(jīng)濟的綜合功能方案，我們可以看到這是一個(gè)燃機的方式，現在很多沒(méi)有燃機，把燃機改成了熱泵或者是電磁鍋爐，再加上一些蓄水的設備，這個(gè)在前面幾位專(zhuān)家的評述當中都已經(jīng)體現了。舉一個(gè)例子，這個(gè)是金風(fēng)科技全球總部智慧能源的項目，它有一個(gè)非常顯著(zhù)的特征，不光是光伏，有很大的發(fā)電比例用的是風(fēng)電，有兩臺風(fēng)機，再加上1.5兆瓦的光伏，再加上相應的儲能，內燃機以及綜合能效的管理系統。金風(fēng)我也不多講，也沒(méi)有做相應的介紹，大家在新能源領(lǐng)域都是比較清楚的。
 
它的一個(gè)顯著(zhù)的特征是綜合能源利用的時(shí)間比較長(cháng)，占50%，后面是系統的獨立性，它是2.0時(shí)代一個(gè)非常重要的特征，為什么要求獨立性，電能的質(zhì)量需要提高，另外在孤島的場(chǎng)景下怎么樣去考慮用分布式能源替代。對于整個(gè)的獨立性有兩種非常重要的方式，第一個(gè)是利用儲能，第二個(gè)是利用微網(wǎng)控制的手段，減少儲能是比例的同時(shí)加大可再生能源的滲透率。
 
分別來(lái)看一下，儲能的價(jià)值剛才有很多人說(shuō)了，重點(diǎn)推薦的其實(shí)是在負荷側需要有更小更靈活的，除了集裝箱以外的方案，我們這一款叫模塊機，它可以形成定點(diǎn)，它非常好的優(yōu)勢就是安裝的配置比較靈活，同時(shí)可以即插即用，價(jià)值可以最大化的光伏和新能源的應用，來(lái)保證它的獨立性，因為在過(guò)程中它調頻、調壓能力和瞬間響應的能力是非常重要的。另一個(gè)是增加對系統的控制，也可以提升我們的電能質(zhì)量和降低儲能的比例，這也是非常重要的。金風(fēng)承擔了三項微電網(wǎng)的標準，重點(diǎn)是在微電網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行控制和保護，在缺乏控制的情況下容易發(fā)生低頻的震蕩，增加了控制系統變得非常的安全和穩定，抗新能源處理波動(dòng)，新能源具有很強烈的波動(dòng)性，不管是風(fēng)電還是光伏，再加上波動(dòng)的負荷，能夠突然增加負荷或者是電機啟動(dòng)，就會(huì )對電流進(jìn)行瞬間的提升，其實(shí)就是對展開(kāi)過(guò)程中的電壓和頻率起到瞬間恢復的作用，響應的時(shí)間特別快。
 
這是我們的一個(gè)例子，在河南鶴壁，它是光伏、風(fēng)電、儲能，再加上超定容以及整個(gè)控制保護系統，這個(gè)是整個(gè)中建聯(lián)的示范項目，已經(jīng)經(jīng)過(guò)認證了，基本上有這么幾項優(yōu)勢，如果在離網(wǎng)的時(shí)候用風(fēng)電光伏，并網(wǎng)的時(shí)候再用大電網(wǎng)，切換的速度其實(shí)是對電能質(zhì)量響應一個(gè)非常重要的因素，這個(gè)能夠達到10毫秒，其實(shí)是國際領(lǐng)先的水平了，它的可再生能源的供電比例達到了80%，原則上來(lái)講超過(guò)50%濾電的比例是必須要配置儲能以及相應的濾電，要不然系統就會(huì )造成非常嚴重的影響。
 
最后是靈活的調度，其實(shí)靈活調度不只是分布式能源，還可以擴展至系統中的蓄能和可調度負荷，當然了靈活的調度也是整個(gè)2.0時(shí)代最重要的特征，手機變成智能化最重要的特征就是互聯(lián)，分布式能源要進(jìn)行進(jìn)一步的擴展，需要有更多的場(chǎng)景和用戶(hù)，怎么樣去調度這種負荷，來(lái)跟分布式能源進(jìn)行響應，其實(shí)是一個(gè)很重要的因素。第一種方式大家都在做的是調節儲能和蓄能的設備，來(lái)響應電網(wǎng)和可再生能源的波動(dòng)。第一要充分利用分布式電源，不能控制光和風(fēng)什么時(shí)候來(lái)，但是可以調動(dòng)負荷去匹配風(fēng)光的特性，同時(shí)我也有相應的功率預測和負荷預測的能力去匹配風(fēng)光的預測。另一方面，我還要通過(guò)整個(gè)系統的調度來(lái)去響應整個(gè)電力市場(chǎng)的波動(dòng)，在2020年之后，我們的現貨市場(chǎng)就來(lái)了，它的定價(jià)是實(shí)時(shí)的，在這個(gè)過(guò)程中我們需要的是很重要的調節能力。這個(gè)是我們在江蘇鹽城一個(gè)大型制造產(chǎn)業(yè)園水儲能的項目，它有充分的響應能力以及波動(dòng)性的能力，它用的亮點(diǎn)就是熱泵再加上冷熱雙蓄。
 
最后一個(gè)案例，整個(gè)的能源系統，要去挖掘供應中的可調負荷，實(shí)現智能靈活調度，每一個(gè)生產(chǎn)工藝里面都會(huì )有相應的可調空間。污水處理廠(chǎng)介紹一下，就是曝氣環(huán)節，通過(guò)鼓風(fēng)機要把氧氣和生物質(zhì)加藥沖到污水處理，這個(gè)環(huán)節占整個(gè)用電環(huán)節的40%左右，這個(gè)環(huán)節之前我們是沒(méi)有控制的，鼓風(fēng)機吹到最大就可以了，通過(guò)數據的分析可以做相應的耦合，可以實(shí)時(shí)的去調節鼓風(fēng)機，讓鼓風(fēng)機更好的去響應水質(zhì)的變化，這樣的話(huà)可以節約用電的能耗，同時(shí)也是有時(shí)間響應的，可以去選擇在什么時(shí)候加大曝氣度，這樣就變成可調的負荷了。
 
在這個(gè)項目上深度的挖掘運行變化，同時(shí)也可以進(jìn)行響應，這只是舉了一個(gè)例子，分布式能源2.0很重要的時(shí)代，真的需要結合行業(yè)滲入到工藝中，整個(gè)電力市場(chǎng)中碎片化的模塊。
 
非常感謝大家！