随着大量分布式电源和智能终端接入电网,系统会非常复杂,未来智能电网将怎样控制、管理、响应负荷与需求?
余贻鑫:可再生能源的分布式特性决定了集成高比例分布式可再生能源需要的是协作,而不是集中或分级的命令和控制机制。协作行为将导致更加分散地共享所产生的利益,通力合作、追求共同利益是实现经济可持续发展的最佳途径。
里夫金(Jeremy Rifkin)在《第三次工业革命》一书中所提倡的能源互联网构想是,让数以百万计的用户在家庭、办公室或者工厂自行利用可再生能源发电,并能够彼此共享所发出的电能;电动汽车与本地储能设备将会得到广泛的应用。互联网技术的加入将把电网转变为一种能源可以互相共享的互联网。其理念与智能电网是一致的。
为了抓住未来的机遇已提出如下的设想:未来的配电网、微网、建筑单元(大楼、工厂和住宅等)与输电系统的差异将逐步消失,具有本地发电和双向电力潮流的特点,都将配有能量管理系统(Energy Management System,EMS)并按照“群集”理念实现各自近实时的功率平衡,即输电系统(互联电力系统)是若干个控制区(即区域性输电网)互联起来的群集(clusters),每个控制区是一个群(cluster);每个区域性输电网是若干个配电网互联起来的群集,每个配电网是若干个微网、建筑单元组成的群集,每个微网又可以是由若干个建筑单元互联起来的群集;每个群集的运行过程中,通过调度确定各群间的功率交换计划,每一个群必须维持其内部净功率的平衡并履行与外部功率交换的职责,以维持整个群集近实时的功率平衡。和控制区相似,每个群都有发电和/或负荷,以及智能控制和通信。群的基本功能包括如下三项:进行发电/负荷调度(Dispatch),以维持净功率平衡;当地的反馈控制,用于平滑波动;通过削减发电机/负荷来缓解故障。
需要强调的是,任何智能电网的命脉都是用以驱动应用的数据和信息,而这些应用又反过来促使开发新的和改进的运营策略成为可能。电力系统任一领域,从电力用户、电力市场、服务提供商、运行、发电、输电和配电,所收集到的数据都可能同其它领域的改善相关。所以以适时的方式与那些需要使用或有权了解数据的参与者实时共享数据,是智能电网的基本要素。
目前主流的智能终端设备,会否取代智能电表,成为共享数据和信息的核心环节?
余贻鑫:国外现有的产品,如亚马逊的Echo,谷歌的Home,都是智能家居方面的产品,它们可以作为共享数据和信息的一个来源,但很难取代智能电表,因为智能电表的一个基本功能是计费,是需要监管的。