德国的能源系统已经历了厂网分离、输配分离、配售分离以及电力交易市场化多年,积累了能源领域众多的成功经验。其中,新能源发电量已经占到总发电量的30%以上,90%以上又是直接并入配电网(在德国一般是10kV和20kV)。由此,所谓的分布式发电在德国已经实实在在的推广应用了。以德国的智能配电网发展作
传统配电网是单向电流流动,配电网只接收负荷,变压器为普通配电网台区变压器,配以简单的保护和自动化、通信设备。未来配电网,即所谓的智能配电网拥有复杂的分布式供电系统,造就了复杂的双向潮流,需要安装智能电表等测量装置,并在低压侧有储能设备和电动汽车并网,需要配电网对低压端口进行调控和双向通信,不论中压还是低压都将配有复杂的线路保护。这些巨大的变化发生之快,是很多配电网运营商猝不及防的。至今,还只有少数配电网运营商拥有效率极高的监控系统,不论配电网运营商还是输电网运营商未来必须要快速地和经常性地应对动态的发电曲线、潮流逆向、配网侧频繁无功补偿装置投切和电压调节等新的挑战。
以德国配电网发展为例,德国电力网络在几十年的发展过程中已经成为欧洲最坚强的电网系统。年平均停电时间在16分钟以内,对应的系统可靠性为99.99%。超过800家的德国电网运营商运营着超过178万公里的电力网络,多数当然是低压网络,连接着本地的配电网运营商,最终并入高压网络。这种布局已经存在了数十年没有改变,这些传统网络是上个世纪设计的,并没有考虑应对大规模新能源并入、大量的节能减排要求和新的经济性指标,所以配电网升级换代已经刻不容缓。基于这些情况,德国政府和欧盟正在支持大规模的智能电网科研项目。
数据来源:德国联邦电力监督委员会,Bundesnetzagentur,数据更新至2013年9月1日 从数据中可以看出,由于电力系统尤其是配网系统的优化,新能源的大规模接入并没有降低德国的用电可靠性。所以,只要在系统优化的前提下进行新能源的大规模接入并不会牺牲电网安全。
(范征,从事新能源并网、电网规划和电力软件研发等工作。毕业于德国亚琛工业大学,曾就职于德国电力经济与能源研究所、Photon光伏测试实验室、中国电科院和DNV GL,并与业界同仁共同创立了“德国华人新能源协会”。)
作者:范征 来源:财新网-无所不能
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