2017年中國電機工程學會年會能源互聯(lián)網(wǎng)專題研討會于11月23日在廣西南寧國際會展中心召開。來自電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、科研機構、高等院校、設備企業(yè)、學會組織、新聞媒體等相關單位的參會代表將齊聚一堂，圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略政策、發(fā)展模式、落地示范、關鍵技術、裝備設備等展開交流探討。
南網(wǎng)科研院副總工程師、“千人計劃”專家董旭柱博士出席會議，并作了題為《能源互聯(lián)在智能配電網(wǎng)的實踐和思考》的主旨報告。
以下為發(fā)言內容：
董旭柱：大家好，我先回答一下剛才劉總布置的作業(yè)，那個項目是在東莞。我今天匯報的題目是能源互聯(lián)和智能配電網(wǎng)的實踐和思考，我今天想介紹一下南方電網(wǎng)公司在智能配電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)最新的思路，以及我們開展的工作，再討論一下我們前幾年工作得到的一些經(jīng)驗和思考。
南網(wǎng)這幾年有好幾起智能配電網(wǎng)的研究報告，我把其中的內容摘出去，我們發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的目標是踐行創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，建設安全、可靠、綠色、高效的智能電網(wǎng)，配電是構建強簡有序、靈活可靠的配電網(wǎng)架構，推廣應用配電自動化，柔性化等先進技術，全面提升配電網(wǎng)的水平，實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控，滿足智慧用能需求，提高電網(wǎng)供電、電能質量和服務水平，這是我們的主要目標。
在配電網(wǎng)這塊，我們在“十三五”安排6項任務，對于城鎮(zhèn)配電網(wǎng)要求可靠靈活高效，差異化提高網(wǎng)絡架構的靈活性，構建結構合理、技術先進、安全可靠和智能高效的農(nóng)村電網(wǎng)，以及加快加強配電自動化的建設。柔性化建設，開展自動配電網(wǎng)、交直流混合配電網(wǎng)建設示范，提升配電網(wǎng)周星化水平，還有配電網(wǎng)裝備水平的提升，因地制宜推進配電網(wǎng)在不同應用場景中的使用。解決邊遠地區(qū)供電問題，在城市工業(yè)園區(qū)并網(wǎng)用好電的微電網(wǎng)的示范，滿足城市保底電網(wǎng)的需求。
在能源互聯(lián)網(wǎng)這塊，我們安排了兩個主要任務，一個是促進多能互補、高效協(xié)同，以智能電網(wǎng)為基礎，促進能源與信息通信基礎設施深度融合，實現(xiàn)電、冷、熱、氣、氫多種能源靈活轉化，互補運行。二是構建開放共享的能源互聯(lián)生態(tài)體系，實現(xiàn)多領域能源大數(shù)據(jù)的集成融合，我們所想象的智能電網(wǎng)屬于基礎，在智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)主要解決商業(yè)模式的內容。
這是所構建的能源互聯(lián)網(wǎng)的架構，包括物理層的架構、信息層和價值實現(xiàn)層，以及能源交易市場、綜合能源服務，因為南網(wǎng)公司也在著力于轉變向綜合服務商的角色，所以能源互聯(lián)網(wǎng)也是其中一個機遇。
下面我來介紹一下我們最近六七年來所開展的能源互聯(lián)網(wǎng)一些實踐工作，我分成了三個部分，互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源，這是國家能源局在南網(wǎng)的落地，還有配電網(wǎng)的一些、微電網(wǎng)的一些工作。公司2016年發(fā)布了關于推進互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源發(fā)展的實施意見，建成安全可靠、優(yōu)質高效、節(jié)能環(huán)保、互動友好的智慧型電網(wǎng)，提高能源的利用效率和安全穩(wěn)定運行水平，我們從四個方面開展相關的示范。
同時也制定了三個階段，第一個階段從去年到明年，重點開展相關的示范，包括管理、技術、服務和商業(yè)模式的創(chuàng)新，2019—2020開展示范的相關評估，在2021—2025年進行推廣相關的應用。
我介紹四個示范的內容，有的內容也和劉主任介紹的所契合，廣州特大城市能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范，目標是將廣州市打造成為高效綠色、創(chuàng)新共享的能源互聯(lián)網(wǎng)智慧城市，結合城市共享服務平臺、工業(yè)園區(qū)、升級改造的舊區(qū)、城鎮(zhèn)新區(qū)，對業(yè)態(tài)多樣性開展因地制宜的示范，打造兩級的能源互聯(lián)網(wǎng)，上下兼容區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)建設，形成友好的虛擬電場參與城市層面整體管控運營，以及在電動機車綠色低碳持續(xù)發(fā)展，在商業(yè)模式共筑互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，形成業(yè)態(tài)創(chuàng)新和多方共贏。
這是我們在廣州的示范幾個點，一個是剛才劉總所介紹的從化，中新知識城、鐵塔公司，這是城市級的數(shù)據(jù)平臺，為各個示范平臺做支撐，在通訊物理方面有一系列物理層的建設和安排，具體的內容不介紹了，我重點介紹一下按照我們所開展的商業(yè)模式探索，基于互聯(lián)網(wǎng)的價值發(fā)現(xiàn)，包括大數(shù)據(jù)的節(jié)能服務，以中新知識城為試點，二是P2P設備交易服務，如何充分發(fā)揮他們的作用，這是我們所利用平臺開展的工作，依托這個平臺提供相關的數(shù)據(jù)咨詢服務。
電動汽車的業(yè)態(tài)，包括智能充電引導、充電服務的延伸，以及私人充電樁共享模式的探索。基于靈活資源的業(yè)態(tài)模式，包括了閑散儲能網(wǎng)絡化管理和輔助服務，通過網(wǎng)絡化管理提升利用，園區(qū)虛擬電場和用戶服務，以從化工業(yè)園區(qū)為落地，因為園區(qū)的綜合能源利用、區(qū)域自治、綜合控制架構把這個園區(qū)與我們的配電網(wǎng)開展互動，包括了智能家居以及樓宇需求響應，更大發(fā)揮靈活資源的作用?；诰C合能源的業(yè)態(tài)模式，包括以南沙智慧島為試點，這是四個商業(yè)模式的探索。
第二個示范工程是在珠海，依托于兩個點，一個是珠海的橫琴自貿(mào)區(qū)，一個是唐家灣科技園區(qū)，也是按照物理層、信息層、應用層開展相應的示范，物理層重點關注相關配電網(wǎng)的建設，以及各種接入的基礎設施的配套，信息層構建信息流通，充分信息集成數(shù)據(jù)化，在應用層開展相關的市場模式的探索，這是我們廣東電網(wǎng)和清華大學合作的項目。在物理層，正如剛才所說的，網(wǎng)價架構、直流配電網(wǎng)、采集、平臺建設等等，也是我們在橫琴構建的20KV高可靠性智能配電網(wǎng)的建設，還有唐家灣構建的10KV直流配電網(wǎng)的示范，以及信息平臺的建設，包括四表合一，還有智能測量，以及4G網(wǎng)絡的傳輸和大數(shù)據(jù)平臺的研發(fā)。
在應用層，我們主要構建三種綜合示范，一種是多能綜合運營示范，目的是兩個，一個是生產(chǎn)側多能協(xié)同優(yōu)化，一個是消費側的優(yōu)化，這是兩個主要的目的。
第二個示范是用戶的增值服務，包括定制化、個性化的用能服務、信息增值、能效管理、智慧用能，主要為用戶的體驗感和獲得感增加更多的元素。
第三個是智慧能源的運營管理，構建一個能源的交易平臺，從市場的角度使得各種利益相關方能夠在平臺上進行相關的能量交易，我們想構建這么三個示范。運營管理方式包括電網(wǎng)公司、綜合能源服務公司，以及售電公司、用戶，我們構建的三層架構的平臺上進行管理，希望由電網(wǎng)公司主導。從商業(yè)模式上看，基于智慧能源的運營管理平臺，綜合能源公司、新能源服務公司、輸電公司、用戶可以充分開展零售交易、需求響應以及咨詢服務，這是商業(yè)模式的探索。
第三個大的城市電網(wǎng)的能源互聯(lián)網(wǎng)示范是在深圳，也是在物理和數(shù)據(jù)層比較類似，開展五項商業(yè)模式的探索，包括大數(shù)據(jù)服務、靈活資源的集成、供給服務、充電服務和能效管理，這是我們在廣東地區(qū)排列的能源示范。
能源互聯(lián)網(wǎng)除了在城市的應用，因為我們在廣東地區(qū)市場發(fā)育比較好，整個電網(wǎng)發(fā)展也是一項重要工作，在這個情況下我們所做的探索是先進性，同時能源互聯(lián)網(wǎng)在邊遠地區(qū)如何開展工作，這是我們所做的另外一個探索。在云南的獨龍江，在云南西部的獨立電網(wǎng)，拉一條線路拉到獨龍江非常昂貴，所以我們搞了一個微電網(wǎng)，在此基礎之上開展相關的能源互聯(lián)網(wǎng)的城鎮(zhèn)化探索。獨龍江是20KV的鄉(xiāng)鎮(zhèn)獨立電網(wǎng)，小水電機組小電網(wǎng)，有兩條線，一條30多公里長，面臨的問題是穩(wěn)壓穩(wěn)頻能力差，電站出力不可調等，目標是希望能夠建成一個堅強可靠、靈活互動的配應電能源系統(tǒng)，包括多元復合的柔性控制，以及消費行為的分析。
我們在這兩個變電站構筑儲能系統(tǒng)200KW和3小時，解決枯水期的問題，從物理設施上是一個微能網(wǎng)，從管理平臺上除了配電自動化的建設，用能系統(tǒng)嘗試在這種地區(qū)搞智慧能源的服務，具體的運營管理方式包括了運維服務、儲能作用、充電設施，以及智慧用能這塊考慮靈活資源，提高利用率，這是它的一些探索。
這樣一個微電網(wǎng)對我們大量的新型城鎮(zhèn)化建設還是非常有意義的，除了這幾個能源互聯(lián)網(wǎng)的示范，我們開展了一系列微電網(wǎng)的建設，包括海島型，永興島、東澳島等，包括并網(wǎng)，包括工業(yè)園區(qū)、商業(yè)樓宇，以及不同環(huán)境下的居民能源微電網(wǎng)的建設，這是已經(jīng)完成的一些工作。
在配電網(wǎng)這塊，我們所做的工作，原來在863項目中佛山做的智能電網(wǎng)的示范，在此基礎上我們在海南的?？陂_展了智能配電網(wǎng)的示范，以及即將完成在廣西南寧的智能配電網(wǎng)的示范，這是三個示范，其目的是想通過這種信息的集成來促進我們對于配電網(wǎng)可觀性的增強，包括可控性。我們大量的配電都是單線圖的管理方式，我們想以即時為基礎的管控和引導模式是否可行，這是我們所做的探索和進一步想推廣的工作。同時我們在佛山和貴陽完成了兩個863主動配電網(wǎng)的示范，在某種意義上也是一種多能互補智能配電網(wǎng)的工作。
這些工作在這個基礎上我們進一步往前走，我們在想，智能配電網(wǎng)強調的是可觀可控，隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成熟，我們在構建一種全觀全控基于互聯(lián)網(wǎng)的透明配電網(wǎng)的模式，智能電表百分百覆蓋，四網(wǎng)合一、靈活資源充分的互動，以及整個運行狀態(tài)的全透明，運行管理的提升，包括交易開放等等一系列工作，希望是清潔低碳，同時達到高可靠性的智能配電網(wǎng)。
總的而言，我們在源、網(wǎng)、荷、儲方面我們也突破了一定的關鍵技術，研發(fā)了一些設備，目前的示范工程良好，形成了一批標準和一些可推廣的關鍵技術，南網(wǎng)在整個體系化的構建上做了一定的工作。
回過頭想想，這是我接到任務之后想得比較多，因為我們做了這么多之后，回過頭來想，除了我們獲得的一些成就來看看我們的思考，都在想能源互聯(lián)網(wǎng)是什么，我一直也沒有想清楚?；剡^頭來，因為我從美國回來以后，美國是否原來就有這樣的架構，我有幾個例子，對電力的公司有定位是一個公共事業(yè)單位，一個公司，像PG公司是電和氣公司，像BC也是電和氣的公司，還有LADWP也是電和水的公司，還有德國EWE公司也是電和通信的公司，各占50%，有時候通信多一點，這樣的公司已經(jīng)天然形成了一種組織架構，能源互聯(lián)的話是否有這樣的形態(tài)，我試著找這樣的規(guī)律，他們實際上在規(guī)劃這塊有互通之處，大家可以看到，這是南網(wǎng)的城市配電網(wǎng)，這是燃氣官網(wǎng)，在規(guī)劃方面有非常大的協(xié)同作用，這是目前在公司履行的模式。還有一個，在運維的管理流程上也有相似的東西。但是具體的操作上，燃氣公司是燃氣的，電是電，水是水，供電是供電，基本是分開的，按照這樣的模式運作，綜合能源的融合成本是很高的，沒有想象中的為了提高綜合能源利用效率要進行多種融合，融合的點需要在企業(yè)市場化驅動下認真思考的，這是我得到的一個思考，也許可能是淺顯的思考。在我們國家是垂直性的行業(yè)，各個行業(yè)自己管理，所以我們有電力公司、水公司，這時候看能源互聯(lián)是必然或者自然的路徑。
最近幾年也做了智能配電網(wǎng)的建設，配電網(wǎng)的智能化建設是步履艱難，沒有想象中的容易。能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎就是智能配電網(wǎng)，配電網(wǎng)所碰到的挑戰(zhàn)是否是我們在能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中也需要進行思考的，為什么談到這個?很重要的一點，為什么水、氣、通信為什么沒有產(chǎn)生特別深度融合的形態(tài)，關鍵是什么，我們的電出現(xiàn)了幾個事，一個是產(chǎn)銷，用戶不單是消費者也是生產(chǎn)者，還有分布式電源以及儲能，這使得我們所說的電源為平臺的能源互聯(lián)網(wǎng)。來思考智能配電網(wǎng)的工作映射能源互聯(lián)網(wǎng)的事，傳感技術和數(shù)據(jù)采集，在智能配電網(wǎng)建設中，一次網(wǎng)架量大面廣，整個運維數(shù)據(jù)不完善，這是我們的現(xiàn)實，很大的問題是傳感技術，我們的PT、CT是比較大荷的線圈型、電池型的，再把數(shù)據(jù)、通信利用無線或者有線傳上來，發(fā)現(xiàn)我們可以做很好的平臺，但是在數(shù)據(jù)這塊很少。
隨著進一步的發(fā)展，我們在PT、CT進一步融合發(fā)展小型化，南網(wǎng)的小型的電流傳感器，一個傳感器可以做到指甲蓋的四分之一那么大，這是微型傳感器，這樣的話成本、安裝大大降低，可測性大大增強，我希望做小型化、微型化、功能集成、無線取能、免維護、熱插拔等。我們在談風機，400多個傳感器，如果以傳統(tǒng)的理念搞狀態(tài)的預測、信息的采集基本上不可行的，這是我們想做的事情。另外一個，從通信上講，在主網(wǎng)上可以到處加東西，在配電試試，成本多高，尤其是已有的配電網(wǎng)，希望搞專網(wǎng)、公網(wǎng)的設施，這是我們數(shù)據(jù)這塊的研究，數(shù)據(jù)的獲取是能源互聯(lián)網(wǎng)運營和大數(shù)據(jù)的一個方向。我們固本培元，我們智能配電網(wǎng)的建設使它具有智能的時候最難的是數(shù)據(jù)，能源互聯(lián)網(wǎng)要健康，無論我們提多好的理論，最核心的是用數(shù)據(jù)驗證和實踐。
我們有完整的數(shù)據(jù)模型，有相關的行業(yè)標準，但是做信息集成，配電網(wǎng)開始感知，做了幾年項目，7、8個系統(tǒng)，我想連的時候發(fā)現(xiàn)牛頭不對馬嘴，我們花了一年多的時間解決的不是高深的問題，解決的是信息孤島的問題。最近我在審項目的時候，這是一個共性問題，很多供應商提供的是接口服務費這么簡單的很奇怪的費用開支，我維護你要收一筆信用，完全通過信息模型、信息集成的標準化體現(xiàn)的，我們提了很多年，并沒有解決，信息模型的建立、測試，我在想這個事情在能源互聯(lián)網(wǎng)的建設中，如果你要推廣它是必不可少的一件事兒。
成效分析，包括行業(yè)壁壘、市場激勵、政策推動，這是進一步實現(xiàn)的過程中的難題。我提一個建議，還是要先易后難，因地制宜，首先關注工業(yè)和商業(yè)園區(qū)、新型城鎮(zhèn)的建設，這上頭可以有很大的開拓空間。最后給三句話，配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的能源資源配置平臺，能源互聯(lián)網(wǎng)的愿景是美好，促進綜合能源提升和分布式能源的發(fā)展，但是在發(fā)展中一定要因地制宜，特別關注效益和效率的提升，市場是在能源互聯(lián)網(wǎng)起決定性作用，政策保障是關鍵。我們公司是開放的公司，我們希望與在座的各種利益相關者形成多方共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)環(huán)境，謝謝大家。
