智能电网一词,带来了电力系统整体提高自动化水平的强烈信号。而我认为,未来更多的自动化技术将出现在现在还缺少自动化水平的地方——就是在二级中低压电网和配电网之中。
原因是什么呢?可再生能源发展,意味着发电单元数量的迅速上升。屋顶光伏等民间发电单元,接在中低压并网,这部分电网对远距离遥控和监督的需求也自然上升——挑战并非简单地将自动化技术扩展到更多单元,而是将自动化引入电网绝大部分单元之中,这在电力系统的历史里将是首次。
和高压输电部分电网公司主导推动技术革新不同,低压电网的客户是普通人,他们难以负担自动化设备和科技革新所要求的大量投入。因此,如何在配电网领域发展自动化技术,需要大量积极的参与者提出解决方案。
我认为,这一情况未来将会推动一次设备和二次设备结合的这一趋势,因为在低端配电网络,你不能继续将这两部份分而治之,而是要统合起来形成一插就用的智能化,这种转变现在才刚刚开始。
eo:这是对目前欧洲能源转型对配电网影响的一个很好解释,据我的理解,这也将是德国能源转型未来一个重要的议题。您能否从全局上谈谈其对电力系统的挑战?
Kreusel:正如刚才所说,德国的中低压电网目前面对着电压稳定性的挑战。可再生能源广泛在中低压并网,这意味着客户现在需要安装有载电压调整器等设备,需要更新一次设备,也需要有强大的控制系统——这是颇有难度的,原因是在机制之上,牵涉到纯技术之外的话题。
德国过去十年来积极地为可再生能源给予补贴,在能源转型的第一个阶段,只是简单地在系统里增加可再生能源,此时它们规模尚小,电网受影响不大;而在第二阶段,随着可再生能源比例上升,电力传输的容量和功率不足等问题在局部开始出现,但此时我们依然可以通过不同强化系统的手段来解决问题。到了现在和未来的第三阶段,可再生能源并网在一天不同时间出现,其发电量超过了基本负荷——这种情况下,现有的系统将无法控制无功功率平衡问题。
因此,需要考虑新的解决方案对分布式发电进行有效控制,在可再生能源输出过剩时减少发电量。但是目前根本没有技术和交流机制可以实现这一点,即使你可以去减少可再生能源发电量,旋即面对另一个问题:怎么减?用什么样的排序去减?