德國的能源系統已經歷了廠網分離、輸配分離、配售分離以及電力交易市場化多年,積累了能源領域眾多的成功經驗。其中,新能源發電量已經占到總發電量的30%以上,90%以上又是直接并入配電網(在德國一般是10kV和20kV)。由此,所謂的分布式發電在德國已經實實在在的推廣應用了。以德國的智能配電網發展作
傳統配電網是單向電流流動,配電網只接收負荷,變壓器為普通配電網臺區變壓器,配以簡單的保護和自動化、通信設備。未來配電網,即所謂的智能配電網擁有復雜的分布式供電系統,造就了復雜的雙向潮流,需要安裝智能電表等測量裝置,并在低壓側有儲能設備和電動汽車并網,需要配電網對低壓端口進行調控和雙向通信,不論中壓還是低壓都將配有復雜的線路保護。這些巨大的變化發生之快,是很多配電網運營商猝不及防的。至今,還只有少數配電網運營商擁有效率極高的監控系統,不論配電網運營商還是輸電網運營商未來必須要快速地和經常性地應對動態的發電曲線、潮流逆向、配網側頻繁無功補償裝置投切和電壓調節等新的挑戰。
以德國配電網發展為例,德國電力網絡在幾十年的發展過程中已經成為歐洲最堅強的電網系統。年平均停電時間在16分鐘以內,對應的系統可靠性為99.99%。超過800家的德國電網運營商運營著超過178萬公里的電力網絡,多數當然是低壓網絡,連接著本地的配電網運營商,最終并入高壓網絡。這種布局已經存在了數十年沒有改變,這些傳統網絡是上個世紀設計的,并沒有考慮應對大規模新能源并入、大量的節能減排要求和新的經濟性指標,所以配電網升級換代已經刻不容緩。基于這些情況,德國政府和歐盟正在支持大規模的智能電網科研項目。
數據來源:德國聯邦電力監督委員會,Bundesnetzagentur,數據更新至2013年9月1日 從數據中可以看出,由于電力系統尤其是配網系統的優化,新能源的大規模接入并沒有降低德國的用電可靠性。所以,只要在系統優化的前提下進行新能源的大規模接入并不會犧牲電網安全。
(范征,從事新能源并網、電網規劃和電力軟件研發等工作。畢業于德國亞琛工業大學,曾就職于德國電力經濟與能源研究所、Photon光伏測試實驗室、中國電科院和DNV GL,并與業界同仁共同創立了“德國華人新能源協會”。)
作者:范征 來源:財新網-無所不能
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