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“碲化鎘全球峰會暨第四屆碲化鎘材料與太陽能電池技術(shù)國際研討會”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:
在前面介紹完我國標(biāo)準(zhǔn)法,光伏相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)系列及國際標(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),即有能量輸入過程以及發(fā)電機(jī)動態(tài)旋轉(zhuǎn)切割磁力線的能量的轉(zhuǎn)化過程,風(fēng)電也是一樣。但是光伏例外,它的發(fā)電過程不用切割磁力線所以無需發(fā)電機(jī),能量轉(zhuǎn)化是通過材料的物理特性直接完成的,發(fā)電過程相對簡捷,所以從許多年前開始我就認(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)該更長久。
目前不少光伏發(fā)電站遇到并網(wǎng)以及出力受限的問題,也不能簡單地認(rèn)為全是某一方面的問題,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電力部門管理。同時,除國家標(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,我國的標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(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)級別越低,要求越嚴(yán)格與具體。另外,了解并滿足國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)以及地方電網(wǎng)出臺的光伏與分布式發(fā)電的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及管理辦法對于光伏電站的開發(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例是針對所有發(fā)電與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行由國家制定的法規(guī),了解與學(xué)習(xí)對于光伏電站順利上網(wǎng)會很有幫助。
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。 各級調(diào)度在業(yè)務(wù)上是上下級的關(guān)系,下級調(diào)度必須服從上級調(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,通過輸電、變電、配電、供電網(wǎng)絡(luò)向廣大用戶供電,是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。其產(chǎn)、供、銷過程在一瞬間同時完成和平衡。簡言之調(diào)度就是對運(yùn)行的控制。舉個例子,往往調(diào)度原則要求無功就地平衡,這也是要求發(fā)電廠具有一定的無功調(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)展基本分為四個階段,即孤立發(fā)電時代、微電網(wǎng)時代、大電網(wǎng)時代及數(shù)字電網(wǎng)時代。首先,發(fā)電、輸電、配電、用電是瞬間同時發(fā)生同時完成,雖然說目前有儲能技術(shù),但是儲能容量相對于系統(tǒng)容量而言還是微乎其微。其次,發(fā)電、供電、用電應(yīng)隨時處于動態(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、迅速、正確應(yīng)對用電負(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。個人意見,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)、安全自動裝置、調(diào)度自動化和通信系統(tǒng)的運(yùn)行。 統(tǒng)一協(xié)調(diào)水電廠水庫的合理運(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。
國內(nèi)調(diào)度分為五級,最高一級是國家級的調(diào)度中心,其次是區(qū)域網(wǎng)的、各省、各地、各縣。國家電網(wǎng)分為五級,而南方電網(wǎng)則分為四級,中間沒有區(qū)域網(wǎng)這一級。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)端的需求對各位的工作應(yīng)該會有助。八大原則是:
第一、 絕對服從原則。運(yùn)行人員必須以服從全網(wǎng)需要為準(zhǔn)則,絕對服從調(diào)度管理,堅(jiān)決貫徹執(zhí)行上級調(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、 計劃原則。無論機(jī)組和系統(tǒng)的解列、并列時間,還是綜合出力的高低,都要嚴(yán)格按計劃規(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)確無誤。遙測、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。有一段時間個別省份限電百分之五六十,這有部分整體利益的需求,不完全是光伏的問題,可能也有系統(tǒng)或者是整個線路安全與輸送能力受限的問題。
第六至第八、及時的匯報、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。在光伏電站開發(fā)、設(shè)計、驗(yàn)收、并網(wǎng)及運(yùn)行過程中,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一個觀點(diǎn)。那就是光伏發(fā)電不用切割磁力線且國內(nèi)人均用電量與歐美發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)。隨著生活水平的提高,我們還有很大的增長空間。比如,2010年中國光伏裝機(jī)容量893兆瓦。在2017年增長了52.8G瓦,單年裝機(jī)增量翻了60倍,我國光伏市場成長的速度十分迅猛,是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。但是快速增長也出現(xiàn)了一些問題,除了補(bǔ)貼外,還有并網(wǎng)、限電及系統(tǒng)安全等問題。最近個別電網(wǎng)公司也開始對近期光伏發(fā)電裝機(jī)聯(lián)合各級調(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。這也對光伏行業(yè)提了個醒,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。
我曾參與了國內(nèi)近二十個碲化鎘光伏項(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)勢在國內(nèi)的一些區(qū)域里會有廣泛的前景。后期,也會繼續(xù)關(guān)注這方面的動態(tài)。
總結(jié)一下,根據(jù)目前的趨勢,光伏產(chǎn)品及系統(tǒng)產(chǎn)品成本會繼續(xù)下降,平價上網(wǎng)已接近實(shí)現(xiàn),我們已經(jīng)有低于4元系統(tǒng)價格,但是成本滿足平價上網(wǎng)的要求只是開始,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、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建議也花些花些時間研究一下電網(wǎng)。 最后,特別感謝光伏檢測與認(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!