11月26日-27日，由中国光伏协会和光伏们联合主办的第四届分布式嘉年华在江苏苏州举行，国家电网有限公司国家电力调度控制中心副总工裴哲义在会上作了题为《能源转型给电力系统带来的挑战》的主旨发言。
以下为发言实录：
各位领导、专家大家上午好！
首先，感谢光伏嘉年华的邀请，跟大家有机会就能源转型给电力系统带来的挑战做一个交流，咱们也说一说分布式的影响，跟集中式的，不是单独的，所以后来题目是整个能源转型给系统带来的挑战。
分几个方面给大家做简单交流：
第一是能源转型的背景，为什么要能源转型？
1、世界发展的趋势。绿色低碳是一场国际比赛，其中能源革命是关键，世界各国也都制定了相应的能源转型计划，其实我们中国也制定了，像比较著名的就是欧洲到今年是20%，后面也有一些30、50制定了系统的目标。
2、能源安全的要求。发展新能源的能源转型是保障我国能源安全的必然选择。我们国家能源随着能源细节的增加能源安全问题也突出。我们现在还主要以电力，三高是煤炭占比比较高。
3、应对气候变化，发展新能源是实现减排应对气候变化的重要途径。在左下角的图简单跟大家说一下，这是历年中国平均气温的图，总体是上升的趋势，特别是在1960年之后在上升。大家可以回想下，在北方地区一下雨或者下雪有更多冰矿，现在很少看到了。
回顾过去我们的气候变化是非常明显的，另外今年网上可以查到，今年北极的最高温度到了38度，这绝对不是一个好现象，气候变暖是非常明显的。右边是我们国家的二氧化碳排放的变化量，这几年大家看出来明显在走平了。
4、生态发展的要求。发展新能源是落实新的发展理念，推动生态文明建设的必然要求，在十九大报告中也提出要加强生态文明的建设，我们大家都希望要多的青山绿水，要更多的蓝天白云，发展新能源也是我们实现生态的文明要求。
第二，从四个方面简单地跟大家分享了世界发展趋势、能源安全、生态文明方面的转型。新能源发展现在到了装机世界第一，这包括分布式光伏所做的贡献。到今年底，我们国家新能源装机4.1个亿，是并网最大的国家，占比是21%。其中一半以上新增容量是新能源，所以大家有一个概念是一半以上是新能源。
国家电网公布2010-2019年的图，这里面风电保持了平稳增长，风电装机2.1个亿，同比增长14%，占全国容量的10%。现在风电和光伏是平分秋色，大家各占10%，风电从2010年开始走得比较快，但是最近几年增长就放下来了，这也为后续的光伏增长追平，但是光伏仍然保持快速增长，截止到去年底也是两个亿，占比达到了10%，但是它是比风电晚了3-5年的时间，但是光伏是保持持续增长的，这里面包括分布式光伏做的贡献。这里面大概有1/3是属于分布式光伏的。
新能源发展进入新阶段，新能源光看分布式看不出来有多大，现在我们国家新能源装机已经整体成为第二大电源，不像过去在媒体上看到我们国家只占百分之几，在地方已经成为第一大电源，比如说甘肃、青海。二十个省区是第二大电源，有的电网新能源发电渗透率超过40%，对电网安全稳定的影响日益突出。
为什么是新阶段？过去如果说是气风、气光大家比较关注的问题，今后是安全的问题，大家应该能看到更多的渗透率，有的是电量渗透率，有的是发电渗透率，还有装机渗透率。这个是最有意义的是发电渗透率，它属于现在新能源的出电占所有发电的比例。目前世界上最高的爱尔兰电网，它是65%。它原来计划今年到75%，但是看起来有多种条件限制，也没有能够达到。
在目前的技术条件下，新能源装机是有天花板的，不是随便装多少都可以。刚才讲我们国家新能源发展成就已经是世界第一，现在已经到了新阶段，那么有哪些挑战？这里面从几个方面来分：
一是增加了电网调解难度。过去我们新能源高比例电耗，常规电源不仅要跟随负荷电源，还要平衡新能源的充电波动。过去是叫源随荷电动（负荷的电动电源跟着走就可以），现在大量新能源介入后，新能源是波动性电源，所以它还要平衡新能源的充电波动的。如何能够稳定这方面。
在电网的复合变化固定性是比较强的，用电高峰低谷明显。这是西部电网1个月的复合图，风电包括光伏波动性比较强，大功率接入后极大增加难度，绿色线是风电电网1个月的图，从最小最大没有任何规律。这个电网最大超过3千万，最小两百万，从最小10%-100%的出点这种波动谁来填，热电最大波动超过了1700万，这1700万要靠常规的火电、水电去调，调解难度会更大。
这是北方某省的曲线，这是最早2010年的时候美国加州出了一个典型的鸭子曲线，随着光伏的不断增加，上升出电也是明显快的。所以现在等于说是大量的分布式光伏接入以后吃掉了我的负荷，导致我从主网看也是需要大量的火电进行调解。
二是新能源技术大量并网后降低了性能转能换量。其中包括分布式电源，随着常规性的大量被新能源技术替代，风电有热惯量和冷惯量，光伏基本上没有惯量，包括分布式光伏导致电力系统等值惯量大幅度降低，这是传统电网。新电网是系统抗干扰的水平提升，我们的电力系统现在还是基于同步依据转动惯量来运行的电网，如果惯量降低的话就会导致抗干扰能力低。
这做了一个仿真，对于刚才的抗干扰能力做了方针，以6800万的负荷水平量，如果损失350万的功率，如果没有风电频率下降是0.6，如果有1200万的风电频率将跌落0.95，比没有风险跌落了0.3，从这上看达到了50%。
未来风电和太阳能规模扩大系统抗能力将进一步地降低，或者性能调节能力进一步优化。如果我们的惯量的在下降，有个干扰或者风吹草动对于我们频率的调解是一个很大的困难。
这是去年8月9日英国发生了大面积停电，系统频率快速跌落到0.9，那么它切除了5%的负荷。这是国网100万用户的停电，涉及到伦敦在内的大面积停电，其中新能源占比和性能转量是此次事故的主要原因之一，下面是有一个情况，它的调节能力很强，它的天然气达到了40%，咱们的水电非常少只有百分之几，核电是20%，煤电只有5%。但是在本次事故前，传统电力占53%，其余47%是风电。
刚才大家记住了我讲的40%，我们的电网达到了40%，它47%比我们多了7%。这次事故是导致频率越线、惯量不足也是其中的主要原因之一。电力系统的稳定形态是更加符合，这是2015年7月份新疆哈密地区风电技术产生震荡，经过5级电压传多了300公里外的火电群，引发了3台66万千瓦的保护动作，机组相继跳闸全场停电，在300公里外的风电厂经过了5级电压，使火电厂常规66万机组全部跳闸。
另外是跟大家最直接的，是改变配电网的形态，大量的分布式电源使得配电网由无源发展为有源，随着分布式光伏储能快速发展，配电网由无源网逐步发展为有源，电网的向往程度变轻，甚至出现倒送。江苏一个220V的电流站最大反向送电达到了82%。原来我的电网都是辐射性电网，潮流基本是往下送的，现在分布式的光伏和其他的机组不仅把全部负荷吃光，而且还要往上送达到了82%。电网运行的控制更加复杂，对电性能稳定的影响也逐步加深。
刚才我讲目前电网的面临着三大挑战，新能源惯量降低、储能、分布式，改变了我们配电网的运行形态，就是无源变成有源，另外单向变成了双向，这牵扯到电压还有配电保护，在一些地区已经出现了反向，。
刚刚讲了面临的挑战，我跟大家简单的说一下一些开展的工作。大家也能够了解一下国家电网这个方面做了哪些工作：
因为，从去年开始我们国家的新能源利用率已经是到了95%了，刚刚我说到了一个新阶段，在世界上超过95%也是一个比较高的水了。
第一，加强电网建设，来投资了400多个亿，电网它的是平台嘛，还有一些优化前期工作流程，保障及时供应电网。
第二，加强调度的管理，提高新能源的利用水平，这主要是加强新的能源建设，刚刚说了调节能力、提升能力提出了很大的挑战通过加强工业预测，因为我们每一个调度中心都建了功能预测系统，是一个电网的实时提升能力，每一个断面要把它建立起来，包括了每一条线路，要充分利用线路和通道的能力。
其实，最早的时候在甘肃的时候就说，线路基本上是5分钟的值达到了实时的调整，这就确保我的新能源能够及时的送出。
第三，加强调度管理，提高新能源的利用水平，这里面想说一下调控的幅度，大家可能熟悉最早的就是在东北电网，利用调控的服务，更多的火电负荷能够压下来，来进行消纳风电，效果应该是非常好的。
这也其实包括了后来还有一些调频的，也都启动了。这就是刚才说的，目前在系统中，传统的就是火电和水电，我们的气电非常少，主要是靠火电来进行调节，所以应该说火电对我们新能源消纳应该起到了非常好的作用。
所以，这一点应该正确的来看待目前火电做的贡献，还有一些就是包括市场交易机制，拓展新能源空间，包括了市场的顶层设计，从今年开始上货，就在各省6家试点的国家电网全国是八家开展了，大家都知道咱们新能源属于一种多种性能源，对于地区交易同比增长了31.5%，也是新能源提升最多的地方。
另外，就是想跟大家讲青海省，加强技术上促进青海省实现了连续15天的新能源供电，在去年的6月9号到6月23号，青海省全部由新能源，用电量是达到了28个亿，其中水电是18。新能源9.8占34%，大部分绿色的都是水电，这是它的组合，前面有光伏还有一些风电，这个有什么意义呢？
过去很多人从网上查，某个国家，西班牙、丹麦，实现了7天的供电，都是清洁能源，其实他们一个国家也就是有的可能还没有省大，他们实现的新能源供电依靠的欧洲大电网，所以反过来说，我们清洁能源（青海）依靠的是西北大电网，我们也能实现，不是说我们不能实现，但是依靠一个大电网。
青海是由西北电网做一个电厂的支撑，像欧洲的丹麦起码他有欧洲电网给他做支撑，就是说一些调节好的水电，其它电源给他调，他也有一个电力市场，但是大家记住，某一个地方实现这个，有的时候意义不是很大，就是他背后有一个强大的电网给他作为支撑的。
相关建议：
第一，加强电网建设，扩大新能源范围。包括现在最早的时候是要利用全国的，包括今年四川省水电的消纳，去全国制定，我们在消纳新能源，还有就是市场机制的建设，刚才说了目前我们今年是8个试点，明年可能会有更多的市场开展试点工作，其中我们就说了，如果是相关试点，没有起到很好的消纳新能源的作用，这个规格就是不完善的。
第二，顶层设计、市场机制的设计非常的关键。这里面包括一些分布电源的交易，包括之前国家提到了什么售电等等，就是这些机制的设计，我想都会对以后的发展起到一个推进作用，但是我就是说还是要把机制设计好，既要顾忌到新能的发展，又要符合整个电力市场发展整体，还要符合电力系统的运行规律。
第三，加大系统的灵活性。
1、加强测试性能这个不说了，这个肯定是国家电网在这几年投资比较大的，现在占比是提供了2.4，在建的大概有3700万，这个大概将近了6000万的性能，但是这个可能到十四五能用上。
2、推进火电基础的调控改造。十三五计划完成是2.1个亿，现在可能不太理想。
3、推进储能的规模化应用，还有就是开展优化调度。
这些改造，将来都会对消纳新能源，包括了我们风力电源，因为在华东地区的调控，也是非常的短缺的一个资源，所以说这个都是需要建设。在十四五刚刚听到有专家讲还有大量的投入，也是要进行改造。
第四，落实相关完善的标准。这个里面大家可以看到，新版的电力系统表格，这个里面有一个要求，就是电源包括风电、光伏等等，应具备易调频、快速调压能力，电源及动态调节，对系统电压频率的波动，这个就是耐受能力。
以分布式电源的，这里面特别提到，分布式电源的电压和平均耐受能力，原则上也同步发展基础电压和提高耐受能力，这一点提醒大家，包括了一些厂家要建分布式的，要注意这一块，分布式电压原则上要是一致的。
另外，还有在一些热电网地区，新能源电还要提供容量的支撑，这是总体的要求，现在我们正在完善一些标准，就是要根据修订要完善一些，这是我们过去已经编好的，现在风电电压系统基本上修编完了，现在基本上按照划分的原则。
光伏也准备修编，分布式将来也是准备修编。这个我想多说两句，不光是我们国家，在世界上对分布式电源都提出了要求，因为时间关系不跟大家具体讲了。
最后跟大家说的是协作共赢、促进能源的转型，推动转型需要政府、发展企业、用户的共同努力，电网企业搭平台，发电企业要把这个管理好，制造企业要提高光伏的性能。光伏逆变器的标准基本上是开始实施，这也是最近几年光伏发展比较快的主要原因之一，我们有比较高的技术要求，能够顺应市场化的要求，光伏包括分布式光伏这几年发展的是比较快的，政府政策的支撑、用户的共同努力，我相信能够在“十四五”期间分布式的电源光伏一定会得到比较快的发展，也希望在这个过程中能够加强技术创新，按照标准的要求顺利地接入电网，为系统的安全运行做出的我们的贡献。
今天跟大家分享的就是这么多，不对的地方请大家批评指正，谢谢大家！
