Sven Teske：绿色区域智能电网概念及技术介绍

IPCC可再生能源报告主要作者、《能源革命》作者Sven Teske

　　第五届中国（无锡）国际新能源大会暨展览会10月24日—26日在江苏无锡太湖国际博览中心召开，本届大会以“新能源：交流 共识 行动”为主题，探索全球新能源产业发展，寻找中国新能源产业出路等。以下为专题论坛“2013国际新能源产业技术发展论坛”内容直播。

　　IPCC可再生能源报告主要作者、《能源革命》作者Sven Teske在论坛上发表了题为《绿色区域智能电网概念及技术介绍》的演讲，他向听众展现了未来智能电网的基本图景。

　　以下是Sven Teske先生的发言：

　　非常感谢主办方的邀请，我跟大家分享一下我们最新的调研报告，我跟大家分享两个具体的案例。一个是关于未来能源电网的情况，怎么采取新的方式方法打造未来得电网。另外一个是电气化，给大家举一个印度的案例。通过这个案例我们希望实现本地资源的发电化，然后是从一个以至下而上的方式实现发电化。

　　首先看一下目前供应电网的系统对于新能源有一个基础的负载。这个包括传统的煤炭，包括核能，这是基础的负载。大家看一下需求的曲线是这样的，在未来我们希望有更多柔性的发电方式。当然基础的负载还在那儿，在基础的负载之上呢，比如在德国我们进行了这样的做法。风能和太阳能会产生更多的电量，当然煤和核能仍然在运行作为基础的支撑。

　　如果电有剩余的话，我们就会把多余的电能输送到其他地区，进行更好的管理。如果没有基础的负载的话，整个运营应该会减少或者消失。在德国我们进行基础的负载，可以100％的依靠光伏和风能，而不在依靠传统的核能或者燃煤发电。

　　大家知道，有的区域辐照度会达到4000个小时，有些会低于这些小时。如果市政电网负载更多的可再生能源的话，那么他们电网会遇到一些问题。

　　大家看一下这个图片，显示的是我们不希望有大规模的储能，因为大规模的储能也是成本很高的，我国希望通过这样的情况，通过这个图景使电网进行更新升级。如果电网得到改善的话，就不需要化石能源的基础符合，90％可以用新能源构成整个的发电量，这样就改变了基础负载的核心。

　　我们100％利用风能和太阳能，然后再返回到电网上，这样电网在缺电的时候，把储能的风能和太阳能反补给电网。另外生物制和地热资源都可以为我们所用，大家根据时段使用不同的可再生能源来进行调配。有的时候可以用乙醇，加上太阳能可能产生的是氢气，这样的话，就减少了碳的排放。大家知道乙醇产生天然气，这样的话，就不必依靠传统的化石能源了。

　　未来的智能电网是这样的情况，这是在丹麦的一个案例，这是在丹麦的试点项目，希望对大家能有所启示。随着技术的日益成熟，发电和需求侧会更多的体现在电网当中。整个输电的项目是这样的，这就构成了小的智能电网。

　　比如在圆的地方是存储的地方，如果风电在风特别强的时候呢，风能没有完全消化的话，可以将风电进行存储，然后反归到电网当中去，他可以进入到市电，整个城市就可以实现能源的自给自足，因为它有自己的太阳能，有自己的风能，有自己的存储系统，这个城市就不必依靠国家电网了。在需求侧我们也可以进行管理，这样的话，腾出的空间就更加大了。

　　我们其实是根据消费者的情况，向消费者提供电站。另外互联网也会和电力在一起，我们的超级电网，比如说在欧洲我们有一个非常高的，比如说海上风电或者太阳能，我能把它放在负荷中心，需要一些DC线，也就是直流电的线路，中国有一些更新的技术，这些技术也在安装，我们其实可以从中国学到更多。

　　第二个案例是关于欧洲的研究。95％的再生能源在27个国家，其实我们可以看到97％都是再生能源，所以它的发电是非常灵活的，所以可以看到在2015年有700GW。我们看一下在过去40年风和太阳具体的数据。

　　我们看一下非常极端的事件，比如说有很多的太阳能，需求很低，或者有非常高的需求，但没有太多的太阳能。

　　我为欧洲电网建立了这样一个模型，这里有一些高压电线和节点，这些电网的节点就是我们的分析点。在这张图上可以看到有300多个电网节点，每个节点都有几W的安装能力，并且每个节点上都有载荷运行这个模型。还有在特别区域可以发现，有的地方有赢余，有的地方有短缺，下一步我们进行分析，这些极端的事件怎样发生呢？我们发现一个极端的事件是在夏天，在1997年，基本上是没有风的，整个需求非常高，但是经过我们场景的分析，有很多太阳能，可以看到350GW安装这是风能，那么有非常高的需求。当然如果没有风能，太阳能也可以替代进来，也可以补位进来，也可以完成需求，这样就能够满足稳定的电力供应了。

　　还有另外一个情况也是非常极端的情况。这是正常风力的输出，这是一个预测，这是在冬天，但是基本上两个星期都没有风，在欧洲我们也有这样的情况，有的时候在1月份，在北海区域，在欧洲的东北部那里其实有这样的风。我们有两万兆瓦、三万兆瓦的风能，但是偶尔也没有风能，我们发现有高气压过来了，有的时候温度降到-20度，天非常蓝，但没有风了，这就是一个非常极端的情况，那时候白天很短，所以我们需要在那个地方安装更多的装机量来满足情况。有的地方如果没有风能，我们就会增加装机能力。

　　如果有些地方无法得到风能的话，我们就在靠近的地方安装更多的装机来支援这个空缺，所以我们要分享这种灵活性，要增加这种灵活性，我们要在北海有一个环形的布置。比如南北方面有电路输送的高速公路，一旦在一个地方有短缺，其他地方马上可以补充进来。在欧洲人们也在讨论电网的升级。不同国家之间有10％的跨境交易，它的升级不仅仅是关于再生的升级，也关于贸易，另外我们也做了这个研究。无各个节点我们都要进行优化，我们要降低电网的需求。在德国，比如有的时候四千，有的时候一千，在不同的节点通过输电线也可以优化节点。

　　通过这样的分析可以找到，下面有几步应该做。一个是关于电网需要加强，特别是有些地方需要长距离的输送。还有的时候我们需要增加灵活性，比如在再生能源的能力上面要更加的灵活，系统上也要有一些变化。

　　还有我们要有需求侧管理，需侧管理非常重要，比如说现在5％，10％的管理不是很多，我前面也给大家看到了，整个城市村庄可能缺乏这种连通性，我们其实就是要增加这种连通性，另外我们还要增加储能能力，在2012年那时候还不想研究这样的储能，但现在我们有一个系统，我们认为这样的储能肯定会变得更便宜，我们增加储能让电网扩张更加容易。

　　这是1万到1.5万兆瓦的风力，其实就像江苏省一样有非常丰富的同样的人口，同样的负荷。那么江苏有200兆瓦，其实得到有3500兆瓦这样的风力装机，这是我们从互联网上下载的数据。在10月份下雨没有很多的太阳，没有很多的风能，这是非常极端的。

　　最后我要说一下，对发展中国家我们需要从下往上的电气化，这是能源的演进。我们在印度一个地方做的研究，那个地方很多家庭没有电，这其实是金融和技术的理念，我们是给他们提供一些太阳能的光伏板、电池，我们帮助非洲那些村庄，他们有了这样一些无线电，太阳能光伏板和太阳能电池，他们有了这个设备之后，他们不希望有这样的太阳能了，因为他们有了这样简单的设备，他们知道不会跟电网连在一起了。但是我们跟他们说我们给你提供这些设备，最终你们不会被抛弃，因为太阳能、生物能和风能做了需求评估，根据评估做了系统的构架。

　　其实那时候很多家庭没有电，我们不能做详细的分析。我们其实发明了三种不同的家庭情况，一个是简单的电气化家庭，一个是中等电气化家庭，一个是城市化的家庭。那么有的家庭，他们希望有电气化，他们就像城市里面的家一样，所以很多人转到了城市。但如果我们跟他们分享电器化的项目，他们尽管在农村，他们也会像城市一样，所以这是一个非常吸引的理念。

　　我们可以看到数字当中，哪怕在农村也有接电视机，接无线电等等。我们根据他们的教育和生活习惯研发出了载荷的曲线，根据资源的分析，系统需求的分析，最后在该地区有多少资源呢？整个工业到底是怎么样呢？然后我们用同样的软件起草这样一个电网，然后检查一下这里需要多少储电的能力。

　　可以看到这里有几个小村庄，然后我们想把这三个项目一步一步连在一起，这是一个非常小的点，还有更大一点，然后是智力的，然后把这些小的联结在一起。

　　我们一开始是非常小规模的，我们和印度的政府当局合作，后来我们把一个项目慢慢的升级，升级到一千个村庄，然后检查这些村庄的需求。

　　总结一下，我们可以看到一开始是没有电，然后有简单的系统，然后把所有简单的小系统整合起来成为一个更高级的系统，增加一些连接，增加一些配电，然后再增加一个输电系统，这样步骤多了，也就意味着我们不是等待，我们没有更多的步骤，这样给我们更多的机会，将我们的人民整合在一起，我们希望印度的政府有这样的政治框架，我们希望从下往上的方法，从基层坐骑能够公众最大的支持。

　　在德国对于风能的接受度非常高，因为农民自己经营自己的风场。在许多居民后院就会有一个风机，他们可以实现自给自足的风力发电。我们在中国想是不是可以做类似的研究和比较，因为中国很有这方面的条件。可再生能源一旦成功的话，可以实现同价，我们要考虑到这个价格要和居民的消费相结合，这样才能使它更接地气，好，谢谢各位。