金震威：分布式能源進入2.0時代

編者按：2020年9月17～18日，以“塑造新模式o激活新動能”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”在山東濟南召開，本次論壇由中國能源網(wǎng)主辦，中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、水發(fā)能源集團有限公司聯(lián)合主辦。會上，是新疆金風(fēng)科技股份有限公司分布式能源總監(jiān)金震威發(fā)表了分布式能源進入2.0時代的主旨演講。
 
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(jiān)金震威。
 
金震威：尊敬的各位專家、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(dǎo)、專家切入點不一樣，主要是講可再生的分布式能源它的一些現(xiàn)狀和我的思考。
 
今天的分享主要是兩個部分，首先是分布式能源的現(xiàn)狀與展望，第二部分是未來分布式能源2.0時代的業(yè)務(wù)架構(gòu)。
 
前面盡快略過，能源的轉(zhuǎn)型大勢所趨，加快可再生能源發(fā)展，我國能源結(jié)構(gòu)急需調(diào)整，這是做了一個對比。
 
必然的趨勢是什么，就是綠色+智慧，具體而言是四個方向的特征，第一個是低碳化，剛才也講了，我們國家目標(biāo)是2030年非化石能源占能源總消費比例要達到20%，第二個是分布式，第三是智能化，第四個是市場化。
 
國家的能源戰(zhàn)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，并且在這個趨勢下，"十四五"的能源規(guī)劃更加強調(diào)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了，后面會展開，它的發(fā)展歷程其實是從燃氣分布式開始的，燃氣分布式是基于市場燃氣價格，和國家燃氣整個產(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年整個的累計用量已經(jīng)達到了6200萬千瓦，從2017年之后，分布式光伏新增的比例基本上占到了整個光伏新增比例的一半，近五年整個光伏的裝機增長是領(lǐng)跑于所有能源的。
 
它有幾個特征，整個分布式能源區(qū)域集中度是很高的，存量用戶的基數(shù)也是比較大的，但是我們判斷還是仍有廣闊的市場空間，可以看到整個趨勢，山東、浙江、江蘇、京津冀四個區(qū)域的裝機容量是占比超過50%，CR10超過80%。
 
隨著政策和市場的變化，分布式能源在快速的增長之中迎來了瓶頸，尤其是分布式光伏跟之前分散式燃氣的增長一直存在瓶頸，光伏隨著這幾年的快速增長也出現(xiàn)了瓶頸，具體體現(xiàn)在以下四個方面：第一個是補貼的退出，我們實現(xiàn)了全面的評價，第一輪是2018年5月31日之后，所有的分布式光伏是沒有補貼的，在這個情況下迎來了一波低潮，但是后來隨著光伏產(chǎn)業(yè)迅速的調(diào)整，整個成本在不斷降低，2019年之后又迅速的增長，后期實現(xiàn)了全面平價的時代，所以會有一定的沖擊。第二個是并網(wǎng)的政策和要求趨緊，可見我們對分布式能源的并網(wǎng)從今年開始有了大幅度的提升要求，顯著影響了工期和成本，在蘇北地區(qū)整個今年的分布式下降速度特別快，對整個的成本模型造成了非常大的影響；第三個是用戶側(cè)電價波動性提升，我們知道之前用戶側(cè)的電價都是目錄定價，它是能鎖定的，隨著電力市場的深入改革，用戶側(cè)用電的電價形成的波動性是非常大的，細分都會有的，它會對整個分布式光伏在電價上有很大的影響。第四個是存量的優(yōu)質(zhì)"屋頂"在縮減，東中部地區(qū)優(yōu)質(zhì)客戶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)來到了超過6500萬千瓦的工時光伏，從一開始的水泥屋頂基本上沒有了，比較好的采鋼屋頂現(xiàn)在也比較少了，大部分都要去加固，對成本會有一個新的壓力。
 
所以在這個時代我們可以去判斷，分布式能源依然是前景廣闊的，急需要去優(yōu)化和迭代來升級整個的業(yè)務(wù)架構(gòu)。分布式能源怎么去升級，2.0時代的業(yè)務(wù)架構(gòu)是什么樣的，這一部分重點做詳細的分享，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，跟之前我們說的數(shù)字的手機，傳統(tǒng)的手機是一樣的，就是打點開。它的要求核心能力我總結(jié)出來大概是這三點，第一點是快速靈活的是開發(fā)機制，精準(zhǔn)的項目評估和設(shè)計模型；第二個是標(biāo)準(zhǔn)化且精益的工程管理；第三個資產(chǎn)的投資有一個重資產(chǎn)的業(yè)務(wù)，需要有低成本的融資能力。2.0不一樣，2.0的分布式光伏其實是一套系統(tǒng)，融合了整個先進的技術(shù)，并且整合源網(wǎng)荷儲一體化的系統(tǒng)。2.0有三項支撐或者說有三個非常顯著的特征，第一個把它定義成多能融合，第二個是獨立自治，第三是靈活調(diào)度，一會兒我會詳細的來展開。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(dān)更多的責(zé)任和功能。
 
多能融合在用戶側(cè)場景是多樣和復(fù)雜的，用戶的需求也比較千差萬別，需要因地制宜的合理配置多種能源的耦合。同時，分布式光伏的審批和施工相對簡單，收益率較高，占據(jù)市場主流，但能量密度低，時間特征明顯，只能從早上七點到晚上七點發(fā)電，其他的時候都發(fā)不了。而風(fēng)電、天然氣、地?zé)岬确植际侥茉纯梢耘c光伏進行非常好的耦合，提升負荷側(cè)率電比例。我們有幾個典型的場景，第一種是高耗能企業(yè)、數(shù)據(jù)中心、港口碼頭，它們有一個非常顯著的特征，只能做分布式光伏可以，但是不解渴，不解渴的意義就是說，我上了一個光伏，對我整個發(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%，比如說高耗能的企業(yè)，比如說鋼鐵可能3%，所有的東西都干了也就1%。所以在這個情況下，我們怎么樣去進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，需要多種能源去進行耦合。第二個，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題的，但是燃氣的分布式在很多場景下應(yīng)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)，第一個是在設(shè)計階段怎么樣做定容分析，來保證能源結(jié)構(gòu)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(wěn)定約束，從這四個方面來去考慮它的特征。
 
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燃機的方式，現(xiàn)在很多沒有燃機，把燃機改成了熱泵或者是電磁鍋爐，再加上一些蓄水的設(shè)備，這個在前面幾位專家的評述當(dāng)中都已經(jīng)體現(xiàn)了。舉一個例子，這個是金風(fēng)科技全球總部智慧能源的項目，它有一個非常顯著的特征，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(yīng)的儲能，內(nèi)燃機以及綜合能效的管理系統(tǒng)。金風(fēng)我也不多講，也沒有做相應(yīng)的介紹，大家在新能源領(lǐng)域都是比較清楚的。
 
它的一個顯著的特征是綜合能源利用的時間比較長，占50%，后面是系統(tǒng)的獨立性，它是2.0時代一個非常重要的特征，為什么要求獨立性，電能的質(zhì)量需要提高，另外在孤島的場景下怎么樣去考慮用分布式能源替代。對于整個的獨立性有兩種非常重要的方式，第一個是利用儲能，第二個是利用微網(wǎng)控制的手段，減少儲能是比例的同時加大可再生能源的滲透率。
 
分別來看一下，儲能的價值剛才有很多人說了，重點推薦的其實是在負荷側(cè)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，它非常好的優(yōu)勢就是安裝的配置比較靈活，同時可以即插即用，價值可以最大化的光伏和新能源的應(yīng)用，來保證它的獨立性，因為在過程中它調(diào)頻、調(diào)壓能力和瞬間響應(yīng)的能力是非常重要的。另一個是增加對系統(tǒng)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(dān)了三項微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，重點是在微電網(wǎng)領(lǐng)域進行控制和保護，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(tǒng)變得非常的安全和穩(wěn)定，抗新能源處理波動，新能源具有很強烈的波動性，不管是風(fēng)電還是光伏，再加上波動的負荷，能夠突然增加負荷或者是電機啟動，就會對電流進行瞬間的提升，其實就是對展開過程中的電壓和頻率起到瞬間恢復(fù)的作用，響應(yīng)的時間特別快。
 
這是我們的一個例子，在河南鶴壁，它是光伏、風(fēng)電、儲能，再加上超定容以及整個控制保護系統(tǒng)，這個是整個中建聯(lián)的示范項目，已經(jīng)經(jīng)過認證了，基本上有這么幾項優(yōu)勢，如果在離網(wǎng)的時候用風(fēng)電光伏，并網(wǎng)的時候再用大電網(wǎng)，切換的速度其實是對電能質(zhì)量響應(yīng)一個非常重要的因素，這個能夠達到10毫秒，其實是國際領(lǐng)先的水平了，它的可再生能源的供電比例達到了80%，原則上來講超過50%濾電的比例是必須要配置儲能以及相應(yīng)的濾電，要不然系統(tǒng)就會造成非常嚴重的影響。
 
最后是靈活的調(diào)度，其實靈活調(diào)度不只是分布式能源，還可以擴展至系統(tǒng)中的蓄能和可調(diào)度負荷，當(dāng)然了靈活的調(diào)度也是整個2.0時代最重要的特征，手機變成智能化最重要的特征就是互聯(lián)，分布式能源要進行進一步的擴展，需要有更多的場景和用戶，怎么樣去調(diào)度這種負荷，來跟分布式能源進行響應(yīng)，其實是一個很重要的因素。第一種方式大家都在做的是調(diào)節(jié)儲能和蓄能的設(shè)備，來響應(yīng)電網(wǎng)和可再生能源的波動。第一要充分利用分布式電源，不能控制光和風(fēng)什么時候來，但是可以調(diào)動負荷去匹配風(fēng)光的特性，同時我也有相應(yīng)的功率預(yù)測和負荷預(yù)測的能力去匹配風(fēng)光的預(yù)測。另一方面，我還要通過整個系統(tǒng)的調(diào)度來去響應(yīng)整個電力市場的波動，在2020年之后，我們的現(xiàn)貨市場就來了，它的定價是實時的，在這個過程中我們需要的是很重要的調(diào)節(jié)能力。這個是我們在江蘇鹽城一個大型制造產(chǎn)業(yè)園水儲能的項目，它有充分的響應(yīng)能力以及波動性的能力，它用的亮點就是熱泵再加上冷熱雙蓄。
 
最后一個案例，整個的能源系統(tǒng)，要去挖掘供應(yīng)中的可調(diào)負荷，實現(xiàn)智能靈活調(diào)度，每一個生產(chǎn)工藝里面都會有相應(yīng)的可調(diào)空間。污水處理廠介紹一下，就是曝氣環(huán)節(jié)，通過鼓風(fēng)機要把氧氣和生物質(zhì)加藥沖到污水處理，這個環(huán)節(jié)占整個用電環(huán)節(jié)的40%左右，這個環(huán)節(jié)之前我們是沒有控制的，鼓風(fēng)機吹到最大就可以了，通過數(shù)據(jù)的分析可以做相應(yīng)的耦合，可以實時的去調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機，讓鼓風(fēng)機更好的去響應(yīng)水質(zhì)的變化，這樣的話可以節(jié)約用電的能耗，同時也是有時間響應(yīng)的，可以去選擇在什么時候加大曝氣度，這樣就變成可調(diào)的負荷了。
 
在這個項目上深度的挖掘運行變化，同時也可以進行響應(yīng)，這只是舉了一個例子，分布式能源2.0很重要的時代，真的需要結(jié)合行業(yè)滲入到工藝中，整個電力市場中碎片化的模塊。
 
非常感謝大家！