华北电力大学经济与管理学院教授谭忠富：充分发挥“分布式”与“集中式”并存优势-北极星输配电网

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在新能源占主体的新型电力系统中，分布式电源成为装机主体，“电从身边取”将会成为电力供应的基本形态，但是我国疆域辽阔，能源资源和负荷呈逆向分布，又让“电从远方来”变得不可避免。因此，电力供应将同时存在“集中式”和“分布式”两种方式。在此情况下，电网规划建设将作何思考？安全保供方式需要面临哪些调整？大电网和分布式电网的关系应如何重新认定？中能传媒记者就相关问题采访了华北电力大学经济与管理学院教授谭忠富。

中能传媒：与传统电力系统的单一“集中式”供电方式相比，“分布式”与“集中式”并存的供电方式具有哪些优势？

谭忠富：分布式发电为“电从身边取”。分布式发电指用电端由附近散布的一些小型发电设备供电。新型电力系统下的电力既可从“身边取”也可从“远方来”。“电从身边取”主要来自分布式新能源发电，如屋顶光伏、微型风电、小型燃气发电、农村小水电、生物质能发电等；“电从远方来”主要来自集中式发电，如煤电基地、水电基地、风电基地、光伏基地、核电基地以及多能互补发电基地等，通过特高压线路以西电东送、北电南供为方向输送至东部和沿海负荷中心。

分布式电源建设成本和系统成本均比较低。分布式电源相互独立，不会因一台发电设备出现故障而影响其他点位供电，因此一般不会发生大面积停电事故；分布式电源接网甚至不需要新建变电站，从而可以节约额外的输配电成本；分布式电源靠近用户供电，就地生产就地消纳，可以最大限度地减少对电网资源的占用，也相应减小了电网的输电线损；在分布式供电方式下，主要电源为光伏和风电等清洁电源，可以有效保护环境，降低碳排放；采用分布式小型设备发电，可以节省尖峰时段的备用电源与备用电网投资，提高系统安全性和灵活性。

分布式供电与集中式供电并存具有一定优势。在高峰时段，分布式供电可以在一定程度上缓解大电网的供应紧张矛盾，相当于大电网的备用；作为集中式供电的补充，分布式供电适合对电网末梢的园区、机场、商业综合体、农村、牧区、山区等供电。集中式供电系统以大机组、大电网、高电压为主，实施大容量、远距离集中供电，在理论上任何一点故障都会产生扰动并对整个电网造成影响，严重时会引发大面积停电甚至全网崩溃，尤其是遭遇战争、恐袭、自然灾害时，会危及整个国家和社会的安全。在集中式供电模式下，即便为了支撑短暂的尖峰负荷都需要新建相应的发电厂，从而产生一定的投资。集中式供电与分布式供电方式相结合，可以在整体上实现资源统一调配、在局部节点上实现灵活控制，兼顾整体性与灵活性，实现扬长避短、优势互补。

中能传媒：在新型电力系统中，面对“分布式”与“集中式”供电方式并存局面，如何看待电力安全保供问题？

谭忠富：分布式供电的可靠性存在一定的不足。因太阳能、风能受光照、温度、风力、气候等影响较大，分布式发电出力存在随机性与不稳定性，如遇暴雪、飓风等恶劣天气很容易出现供电故障。而且一旦需要配网停电作业，还需逐户排查并断开分布式电源点的控制开关，等到检修完毕需要恢复供电时，又需要逐个闭合各电源点的并网开关，这势必增加操作的复杂性，带来一定的安全风险。对于数据中心、通信基站、医院、银行等重点用户，还需要考虑特殊场景下的用电安全保障。

因此，需要通过集中式供电弥补分布式供电的不足。分布式电源的输出功率随环境因素的变化而变化，无法为负荷提供稳定的输出，一旦大量分布式电源直接接入电网，如果用以提供辅助服务的可调节资源不够充足，就会导致电能质量下降，如功率因数变小、频率不稳定、电流谐波畸变、电压闪降及不稳定等。集中式供电方式相对稳定，方便进行电压控制，也容易实现电网频率调节，便于集中管理，且运行成本低。所以说，既要做到“电从身边取”又要做到“电从远方来”，充分发挥大电网的资源聚合能力，实现分布式电网与大电网协同供电。

通过电网侧配置储能可以弥补分布式电源出力的不稳定性。电网侧配置的储能设施，在负荷低谷时存储分布式新能源所发电能，在负荷高峰时释放电能，以调节系统供需，快速吸收/补充电能实现功率缓冲，平衡电网负荷；在分布式能源出力为零或出力不足时（比如天气原因或者发电设备处在检修期），储能设备可以为负荷最大限度地供电，以减少停电时间；在支撑高峰负荷的同时，可以有效减少电源和电网的容量备用；储能设备还可以提供有功/无功功率支撑，稳定电压，平抑波动，解决电压的骤降/跌落问题，作为电力系统的电压和频率调节器，以维持电力系统的稳定运行；储能设施也可以作为谐波主动滤波器，通过逆变器等电力电子器件对电能进行处理，消除谐波信号。总之，在分布式供电与集中式供电并存的情况下，通过与电网侧储能协同运行，就可以抑制功率波动，保证系统的安全稳定运行。

中能传媒：在“分布式”与“集中式”供电方式并存的情况下，如何认识大电网和配电网之间的关系，又怎样才能充分发挥二者的作用？

谭忠富：要分区分级建设电网，大容量高电压等级的送出通道服务新能源大基地，配电网用来服务微电网或者分布式能源，而微电网则直接服务分布式电源等，各级电网、各地电网相互联通又各司其职。

在新型电力系统中，分布着大量的分布式光伏、电动汽车充电桩、储能等设施，但其界限模糊，系统内部潮流多向流动，大大增加了供需平衡难度。

同时，直接接入配（微）电网的大量分布式电源一般都配有电力电子装置，会产生一定的谐波和直流分量；谐波电流注入系统后，会引起电网电压畸变，造成电力系统继电保护、自动装置误动作，影响系统安全运行；分布式发电并网容量和位置会影响电网的电压分布，电压过大会对继电保护装置造成破坏；分布式电源大量接入电网，也会对系统产生大量的谐波污染，使线路的继电保护性能下降；另外，分布式电源还会带来反向潮流、设备过多、网络冗余等问题。这一切，都需要通过上一级电网提供消纳与供给来进行稀释和平衡，具体为：需要大电网配置相应的滤波装置、静止或动态无功补偿装置等，以抑制新能源的谐波含量；布置合理的充裕性容量、多元的灵活性资源、智慧的互动性调控，保障分布式电网具有可靠供电能力。

微电网也属于分布式供电方式之一，由分布式电源、储能装置、能源转换装置及负荷、监控和保护装置等组成的微电网，可以作为一个单元进行优化，能够实现自我控制、自我保护和管理智能化。大电网只需调度整个微电网单元，而单元内部调度由微电网自行完成，从而实现大电网为微电网调节余缺、微电网进行内部自我调度。

所以说，一定要分区分级规划建设电网，补强配（微）电网，促进分布式新能源自消纳、自平衡；配（微）电网出现临时性供应不足或过剩时，再通过与大电网建立弱连接，使之作为备用，以提升整个电网的整体安全性。

原标题：专访 | 充分发挥“分布式”与“集中式”并存优势

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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