本文根據(jù)上海睿宣企業(yè)管理咨詢公司創(chuàng)始人張少為先生在2018年8月20日舉行的“碲化鎘全球峰會(huì)暨第四屆碲化鎘材料與太陽(yáng)能電池技術(shù)國(guó)際研討會(huì)”上的演講整理而成。
張少為先生為上海睿宣企業(yè)管理咨詢公司創(chuàng)始人、首席咨詢培訓(xùn)師,曾任南方電網(wǎng)聯(lián)營(yíng)公司(現(xiàn)南方電網(wǎng))總調(diào)正值調(diào)度員。
以下為正文:
在前面介紹完我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)法,光伏相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)系列及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)后,我們繼續(xù)談?wù)劰夥嚓P(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行。
電力系統(tǒng)中大多的發(fā)電形式比如水電、火電、核電都有水輪機(jī)、汽輪機(jī),即有能量輸入過(guò)程以及發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)切割磁力線的能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程,風(fēng)電也是一樣。但是光伏例外,它的發(fā)電過(guò)程不用切割磁力線所以無(wú)需發(fā)電機(jī),能量轉(zhuǎn)化是通過(guò)材料的物理特性直接完成的,發(fā)電過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)捷,所以從許多年前開(kāi)始我就認(rèn)為光伏是最有前途的。我們看看傳統(tǒng)的水電與火電,云南的西門子機(jī)組110年來(lái)還在運(yùn)行,火電也有不少運(yùn)行了幾十年以上的機(jī)組。光伏是靜止發(fā)電方式,按道理運(yùn)行壽命應(yīng)該更長(zhǎng)久。
目前不少光伏發(fā)電站遇到并網(wǎng)以及出力受限的問(wèn)題,也不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為全是某一方面的問(wèn)題,更需要了解電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的相關(guān)法規(guī)與條例。也需要清楚相應(yīng)的光伏電站屬于哪一級(jí)電力部門管理。同時(shí),除國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)外,充分了解現(xiàn)行的光伏相關(guān)行業(yè)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是十分有幫助的。按照標(biāo)準(zhǔn)法,我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)以及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),又可以分為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)與推薦性標(biāo)準(zhǔn)。往往標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別越低,要求越嚴(yán)格與具體。另外,了解并滿足國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)以及地方電網(wǎng)出臺(tái)的光伏與分布式發(fā)電的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及管理辦法對(duì)于光伏電站的開(kāi)發(fā)、建設(shè)、并網(wǎng)及運(yùn)行十分重要。電力法與電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例是針對(duì)所有發(fā)電與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行由國(guó)家制定的法規(guī),了解與學(xué)習(xí)對(duì)于光伏電站順利上網(wǎng)會(huì)很有幫助。
電力調(diào)度是電力系統(tǒng)的運(yùn)行指揮機(jī)構(gòu),它既是生產(chǎn)單位,又是其主管公司的職能機(jī)構(gòu)。實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理、各負(fù)其責(zé),這也是調(diào)度管理三大基本原則,是現(xiàn)代電網(wǎng)管理的客觀規(guī)律的要求。 各級(jí)調(diào)度在業(yè)務(wù)上是上下級(jí)的關(guān)系,下級(jí)調(diào)度必須服從上級(jí)調(diào)度的領(lǐng)導(dǎo)和指揮。電力系統(tǒng)調(diào)度是由許多發(fā)電廠提供電能,通過(guò)輸電、變電、配電、供電網(wǎng)絡(luò)向廣大用戶供電,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。其產(chǎn)、供、銷過(guò)程在一瞬間同時(shí)完成和平衡。簡(jiǎn)言之調(diào)度就是對(duì)運(yùn)行的控制。舉個(gè)例子,往往調(diào)度原則要求無(wú)功就地平衡,這也是要求發(fā)電廠具有一定的無(wú)功調(diào)節(jié)能力的原因。
為什么要統(tǒng)一調(diào)度呢?自1882年起,電網(wǎng)發(fā)展基本分為四個(gè)階段,即孤立發(fā)電時(shí)代、微電網(wǎng)時(shí)代、大電網(wǎng)時(shí)代及數(shù)字電網(wǎng)時(shí)代。首先,發(fā)電、輸電、配電、用電是瞬間同時(shí)發(fā)生同時(shí)完成,雖然說(shuō)目前有儲(chǔ)能技術(shù),但是儲(chǔ)能容量相對(duì)于系統(tǒng)容量而言還是微乎其微。其次,發(fā)電、供電、用電應(yīng)隨時(shí)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),需要統(tǒng)一調(diào)度管理以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。第三、需要及時(shí)、迅速、正確應(yīng)對(duì)用電負(fù)荷變化以及迅速處理異常事故。最后、電力系統(tǒng)事故若處置不當(dāng),后果將十分嚴(yán)重。 綜上所述,統(tǒng)一調(diào)度對(duì)于目前的電網(wǎng)發(fā)展階段還是必須的。雖然目前智能微電網(wǎng)及分布式發(fā)電發(fā)展迅速,但出于系統(tǒng)安全及電能質(zhì)量保證的角度來(lái)看,孤立的微電網(wǎng)在電網(wǎng)輸電線難以到達(dá)的地區(qū)比較有價(jià)值。在電網(wǎng)供電覆蓋范圍內(nèi),微電網(wǎng)還是以聯(lián)網(wǎng)的方式運(yùn)行比較穩(wěn)妥,否則系統(tǒng)穩(wěn)定、電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量的保證難度較大,因?yàn)槿萘枯^小,且一般備用電源能力有限。個(gè)人意見(jiàn),僅供參考。
作為法規(guī)頒布的電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例有六項(xiàng)主要要求。統(tǒng)一組織全網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃(或稱電網(wǎng)運(yùn)行方式)的編制和執(zhí)行,其中包括統(tǒng)一平衡 和實(shí)施全網(wǎng)發(fā)電、供電調(diào)度計(jì)劃,統(tǒng)一平衡和安排全網(wǎng)主要發(fā)電、供電設(shè)備的檢修進(jìn)度,統(tǒng)一安排全網(wǎng)的主接線方式,統(tǒng)一布置和落實(shí)全網(wǎng)安全穩(wěn)定措施等。 統(tǒng)一指揮全網(wǎng)的運(yùn)行操作和事故處理。 統(tǒng)一布置和指揮全網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓。 統(tǒng)一協(xié)調(diào)和規(guī)定全網(wǎng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化和通信系統(tǒng)的運(yùn)行。 統(tǒng)一協(xié)調(diào)水電廠水庫(kù)的合理運(yùn)用。 統(tǒng)一規(guī)章制度,統(tǒng)一協(xié)調(diào)有關(guān)電網(wǎng)運(yùn)行的各種關(guān)系。 可以看到統(tǒng)一管理是核心概念。
國(guó)內(nèi)調(diào)度分為五級(jí),最高一級(jí)是國(guó)家級(jí)的調(diào)度中心,其次是區(qū)域網(wǎng)的、各省、各地、各縣。國(guó)家電網(wǎng)分為五級(jí),而南方電網(wǎng)則分為四級(jí),中間沒(méi)有區(qū)域網(wǎng)這一級(jí)。調(diào)度的八大原則值得了解,雖然大家的主要工作是進(jìn)行光伏研究研究和實(shí)驗(yàn),但是了解電網(wǎng)端的需求對(duì)各位的工作應(yīng)該會(huì)有助。八大原則是:
第一、 絕對(duì)服從原則。運(yùn)行人員必須以服從全網(wǎng)需要為準(zhǔn)則,絕對(duì)服從調(diào)度管理,堅(jiān)決貫徹執(zhí)行上級(jí)調(diào)度的安排與要求,不能以任何借口不執(zhí)行調(diào)度的命令。
第二、 安全第一原則。電網(wǎng),包括發(fā)電站及用戶端的安全是第一位的。運(yùn)行調(diào)度必須始終堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的原則。
第三、 計(jì)劃原則。無(wú)論機(jī)組和系統(tǒng)的解列、并列時(shí)間,還是綜合出力的高低,都要嚴(yán)格按計(jì)劃規(guī)定執(zhí)行。
第四、 準(zhǔn)確性原則。調(diào)度工作從命令的發(fā)布到接受,操作的實(shí)施以及信息的流通,都必須做到嚴(yán)肅認(rèn)真,準(zhǔn)確無(wú)誤。遙測(cè)、遙信、遙控及遙調(diào)功能是保障。
第五、 局部利益服從全局利益原則。嚴(yán)格按照電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方案的規(guī)定進(jìn)行生產(chǎn)安排,不能片面強(qiáng)調(diào)局部利益而損害全網(wǎng)效益的提高。有一段時(shí)間個(gè)別省份限電百分之五六十,這有部分整體利益的需求,不完全是光伏的問(wèn)題,可能也有系統(tǒng)或者是整個(gè)線路安全與輸送能力受限的問(wèn)題。
第六至第八、及時(shí)的匯報(bào)、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境保護(hù)的原則。
調(diào)度中心一般分為五個(gè)部門。第一是調(diào)度,第二為運(yùn)行式、第三繼保處、第四通信自動(dòng)化、第五科技或綜合部門。調(diào)度專注于每日的運(yùn)行,負(fù)責(zé)系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行,處理故障和執(zhí)行調(diào)度令。方式主要計(jì)算算全網(wǎng)每周、每月、每年的相關(guān)運(yùn)行方式。運(yùn)行方式對(duì)于光伏發(fā)電站并網(wǎng)后的電力輸送極為重要。 繼保處負(fù)責(zé)全網(wǎng)設(shè)備及線路的保護(hù)配置與定值調(diào)整等工作。還有通信自動(dòng)化及科技或綜合部門。這些部門組成了電網(wǎng)調(diào)度并執(zhí)行規(guī)定的相關(guān)工作。在光伏電站開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、并網(wǎng)及運(yùn)行過(guò)程中,少不了與調(diào)度相關(guān)部門聯(lián)系,所以積極了解主管調(diào)度部門的職能與工作流程會(huì)有增值作用。
我在2010年12月在上海舉辦的亞洲光伏耐久性論壇曾提出過(guò)一個(gè)觀點(diǎn)。那就是光伏發(fā)電不用切割磁力線且國(guó)內(nèi)人均用電量與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)。隨著生活水平的提高,我們還有很大的增長(zhǎng)空間。比如,2010年中國(guó)光伏裝機(jī)容量893兆瓦。在2017年增長(zhǎng)了52.8G瓦,單年裝機(jī)增量翻了60倍,我國(guó)光伏市場(chǎng)成長(zhǎng)的速度十分迅猛,是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。但是快速增長(zhǎng)也出現(xiàn)了一些問(wèn)題,除了補(bǔ)貼外,還有并網(wǎng)、限電及系統(tǒng)安全等問(wèn)題。最近個(gè)別電網(wǎng)公司也開(kāi)始對(duì)近期光伏發(fā)電裝機(jī)聯(lián)合各級(jí)調(diào)度部門進(jìn)行統(tǒng)一檢查, 以確保滿足運(yùn)行規(guī)范及系統(tǒng)安全的需求。這也對(duì)光伏行業(yè)提了個(gè)醒,我們光伏產(chǎn)品與系統(tǒng)關(guān)注外,還要更多地了解需要接入的電力系統(tǒng)的要求。
我曾參與了國(guó)內(nèi)近二十個(gè)碲化鎘光伏項(xiàng)目的建設(shè),相信到碲化鎘光伏是比較好的光伏技術(shù)流派之一,它的性能優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)的一些區(qū)域里會(huì)有廣泛的前景。后期,也會(huì)繼續(xù)關(guān)注這方面的動(dòng)態(tài)。
總結(jié)一下,根據(jù)目前的趨勢(shì),光伏產(chǎn)品及系統(tǒng)產(chǎn)品成本會(huì)繼續(xù)下降,平價(jià)上網(wǎng)已接近實(shí)現(xiàn),我們已經(jīng)有低于4元系統(tǒng)價(jià)格,但是成本滿足平價(jià)上網(wǎng)的要求只是開(kāi)始,需要更加系統(tǒng)詳細(xì)了解滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、電力法規(guī)、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的要求,以幫助光伏電站的規(guī)劃設(shè)計(jì)、并網(wǎng)、運(yùn)行及電量交易的順利運(yùn)行。建議在我們研究電池片效率和電站的同時(shí)建議也花些花些時(shí)間研究一下電網(wǎng)。 最后,特別感謝光伏檢測(cè)與認(rèn)證行業(yè)的朋友們?yōu)槲业拇舜伟l(fā)言提供的資料與建議。
謝謝大家!