10月24日，中国工程院院士、天津大学教授余贻鑫在由中国产业海外发展和规划协会主办的“中国电力国际合作论坛”的分论坛“智能电网及分布式发电国际合作论坛”上发表了精彩演讲。
中国工程院院士、天津大学教授余贻鑫
余贻鑫从几个理念的角度来谈分布式电源。
第一，我们现在搞的智能电网，实际上是电网智能化的第二次，第一次电网的智能化是70年代末和80年代初，当时在世界上发生了几次连锁的大停电，造成了很巨大的损失，于是大家就注意安全性的问题。以美国为例，纽约大停电造成了很恐怖的局面，损失很大，所以美国政府要求电力公司提高电网的安全性。于是，在电网里面增加了很多新的设施，比如说能量管理系统。但是，当时主要是做到220千伏受端变电站，那些地方都装了RTU，调度中心装了能量管理系统，能量管理系统里面有很多软件，比如说状态估计、安全性的评估、各种各样的优化，但是仅此而已。
这次的是第二次，第二次智能化它的源动力要比第一次智能化的源动力强劲得多，这次归纳起来包括以下三个方面。1、能源压力和社会可持续发展的要求。2、气侯和环境的变化，其实现在每天我们都可以感受到PM2.5如此之高，人类是不能够容忍的。这两条大家一定要牢牢的记住，决定了我们必须充分利用可再生能源，清洁能源。我们要提高能效，我们要提高资产的利用率，使社会可持续发展，这是两条非常重要的，非常强劲的源动力。在安全性和可靠性方面，因为数字化社会到来了，数字化社会对供电可靠性和电能质量的要求是很高的，按照美国的统计，一度电所造成的损失，不是度电产值，而是100美元，这是中间的标准。
这次智能化当然还包括220千伏受端变电站以上的系统，重点是什么呢?是因为广域两侧系统和PMU的出现给我们带来了新的机遇，我们可以通过这些手段来提高电网的安全性、稳定性，减少连锁大停电，重点是态势感知，跟可视化相关的态势感知。但是这次智能电网的主体是在配用电，因为能够获得巨大经济效益的那一部分是在这一块儿，原来这一块儿是空白的，现在因为通信和信息技术很便宜了，我们可以把这很便宜的技术用到电网来提高电网的效益。
所以智能电网的特点，这段话我讲了几年，我觉得是非常精辟的。智能电网的特点是电力和信息的双向流动性，以便建立一个高度自动化和广泛分布的能量交换网络。为了实时地交换信息和达到设备层次上近乎瞬时的供需平衡，这是电力的特点决定的，过去我们是用户用多少，我们就供多少，我们也知道，实际上也想到了，用户和电网配合的问题，但是在当时的技术条件下是不可能的。现在因为分布式计算、通讯技术可以引进电网，我们可以互动，这是一个很重大的变革。
智能电网很重要的一个性质，它是分布式的智能基础设施，比方说以配电网为例，我们可以把它分成三片，每一片叫一个Sale，在网络的很多节点上都装着智能代理，智能代理是它能够接收信息，也能发送信息，而且还有计算功能，可以是计电保护，可以是自动化系统，也可以是等值机，也可以是调度，有些能局部处理的就局部处理了，他们彼此之间还可以交换信息。每一片里面要有这一片的智能代理，这一片的智能代理要装配电的快速仿真与建模，比现在所想的能量管理系统的功能还要齐全。各片之间也要进行信息的交换和协调，整个配电系统和输电系统也进行交换信息和协调。
智能电网的分布式自治的理念，能够帮助防范灾难，提高抗干扰能力。因为智能电网基于可以快速恢复停运的灵活的网络拓扑，可以通过控制DG实现孤岛运行，以减少连锁停电的危险，提高对人为攻击，包括军事的威胁和恐怖袭击，和对自然灾害的忍受力，以及提供快速恢复供电的能力。采用这样一种不是完全集中的，分布式协调的系统，在必要的时候，可以实行分布式自治的运行。
关于分布式电源，实际上由三部分组成。一个是分布式发电，这个大家很容易理解。再有一块儿是分布式储能，这个也很容易理解。第三块就是需求侧管理，大家知道每一户用户如果跟电网合作的话，在电网需要，负荷比较高的时候少用电，实际上就是虚拟发电的作用，每一户都是它的组成部分，所以它也是分布式的。
关于分布式电源前景的问题，中国太阳能资源非常丰富，丰富到什么程度?最近做了一个计算，根据中美四院2008年提供的一个报告，这个报告现在在科学出版社已经出了书了，书名叫《可再生能源发电》，按照其中提供的数据算下来，中国只需利用不到0.4%的土地，就可以生产中国2013年度的总发电量。我们的国土面积只要铺盖0.4%不到，铺了太阳能光伏，所发的电就能供我们2013年全年的发电量。这个0.4%我们要去挖掘应该是很容易的事情，不一定非得到大西北或者大西南。沿海地区也有很多地方可以利用，不止是房顶，包括农田上面高到一定程度。日本有一个例子，菜农在他地面上三米的地方装设了太阳能光伏，没有影响菜的成长，他到年底一算，太阳能光伏的收入是他菜的收入的九倍，如果我们能够结合中国的情况，为农民想出这些招，这对农民也是非常有益的。
这件事我希望大家充分注意，2014年3月份，前美国能源部部长，诺贝尔奖获得者朱棣文他讲，储能技术和太阳能技术相结合，在配电和发电领域的影响或可与当年互联网所造成的电负性冲击相媲美。他认为储能加太阳能相结合，可能是这样。随着光伏组件价格暴跌，储能电池的价格也在不断下降，美国认为在未来五年到十年的时间里，居民极有可能实现80%的电量自给自足，花一到两万美元就可以实现离网储能附加太阳能系统的安装。
有一份报告，对美国的五个城市做了非常详细的分析，最后的结论就是刚才朱棣文所说的事，这是很重要的原则，因为智能电网必须获益，各参与方必须获益。我们必须认识到，智能电网是不断发展的目标，需要进行持续的研究，以预测不断变化的需求，评估不断变化的收益和成本。
需求侧管理以智能电网为代表的这一套系统也是非常有意义的，它也是为我们提供虚拟的分布式电源。这个事要说一下，据我所知，到现在，我们国家至少已经安装了2.2亿块智能电网，我们是走在世界前列的，但是通过我们最近的工作发现，智能电网与其他业务系统的数据融合和综合利用方面，是相对滞后的，这样就不能把我们的投资充分的收回来，这跟技术因素有关系，最初我们规划通信网的时候有些不周到的地方，现在有些数据根本送不出去，一天只能送出少量的数据，应该是10-15分钟就能送出数据，这样是大数据，意义是非常重大的。除了这些因素之外，主要还是管理因素造成，目前基于业务部门的信息孤岛的普遍存在，难以适应新技术的发展，生产力跟生产关系的一种关系。
据了解，美国特别重视现有分散在各个企业的分布式发电设施，比如说燃气机组或者燃油机组，按照美国统计，现在有200GW，这个量是很大的，几百万千瓦，它要把它利用起来。为此也需要实现智能电网。分布式电源种类是很多的，为了让分布式电源上网，我们的工作量，研发的量是很大的。
分布式电源对电网的意义，余贻鑫认为有三个方面。
1、可以节省电网建设的费用和运行费用。根据国际分布式能源联盟的统计数据表明，在美国和欧洲，中国的数字我没有，电网的投资是一千瓦1380美元，高于电厂的投资，电厂的投资每千瓦是890美元，所以电网的投资花费很大，而且会占用大量的资源。从损耗角度来说，全世界电网传输的损耗平均是9.6%，在高峰时段可能达到20%。因此，分布式能源就地直供，可以打大减少电网的投资损耗和运行费用，对社会的可持续发展也是很有意义的。
2、提高供电可靠性。数字化社会，对供电可靠性的要求是六个九以上，按照美国估计，20年以后，六个九的要求会达到总供电量80%的要求，九个九会达到10%，这个完全靠电网的自动化是很难做到的，因此需要分布式电源，就跟UPS是一样的，大家可以想像，最重要满足高可靠性要求，还是需要分布式电源的。
3、在事故发生时可通过“孤岛化”运行维持本地的供电，进而可以帮助与之连接的主电网的黑启动。
分布式电源上网模式，现在看，就是微电网和电网公司之间的无缝完美连接，最初智能微电网叫好市民，就是它对电网公司的影响很小，通过一条联络线跟电网公司联系，保持这条联络线上的波动很小，对电力公司来说是很好的方式。微电网和分布式电源的区别，关键在于它有能力进行孤网协调控制。
天津大学最近几年编了一套软件，这套软件我们叫基于价值的电网规划评估，美国在做风电规划的时候，中部风电向东部送那几条线路的时候，也是利用了类似的方法。从全社会的价值来比较方案，用这套软件，对这么两种模式，可再生能源上网的两种模式进行了比较。模式一，装了五百万的风电，因为风电是波动的，不确定性的，有间歇的，光风电，没办法跟电网联合运行，特别是远距离输送，必须是附近得有其他的电源。现在看，如果那一部分用火电，它的容量必须得比风电大，才能很好的运行。比如说我们取了740万，5：7.4，风火的比例实现风火打捆，风火打捆之后，通过两千公里，正负八百千伏直流外送，这是模式一。
模式二，就是在负荷集中地区，在分布式的光伏发电，我们做的结果，大家看左边这张图，蓝色的是风火打捆的花费，第一个柱是投资，第二个柱是燃料，第三个柱是环境，第四个柱是损耗，第五个是可靠性价值，累积起来就是最后高的蓝色的柱。按照模式二，是红色的，光伏发电不需要电网的投资，大家可以看到，我们现在在负荷集中地区，国家决定采用分布式光伏是非常正确的，从全社会的效益、成本、价值角度来说已经优于大规模远距离输送的风火打捆。
我们又进一步做了一些工作，现在我们都在研究微电网，我们学校也有很大一批力量在做微电网，我刚才说了，是Perfect的，但是就目前来说，我们估计了一下储能，假设储能是整个电量的一半的话，投资就是右边这张图，红的是光伏的投资，绿色的是储能的投资，是锂电池。结果呢?采用微电网的形式，红色的比蓝色的贵很多。近期在分布式光伏，在储能没有大幅度突破的时候，至少是几年之内，我们应该采用太阳能光伏直接上网，刚才姜主任讲的我是非常赞成的，我们通过分析也得到这样的结论。现在需要我们加大对储能的研究，美国号召要拿最聪明的人来研究储能，而且大家的确可以看到，通过参考消息能够知道，美国这一段不断的在储能方面出现一些新的成果，朱棣文本人就去斯坦福大学去研究储能了。太阳能光伏上网有很多研发工作需要我们做，现在做得不是很好，必须得即插即用，一个是技术上，还得有市场的开放。我举一个例子，用户网关，在美国的一些变电站附近，它是独立于变电站的，它是网关，已经实施了，我们这方面的动作还是非常之小的，我认为我们要实现分布式可再生能源发电，或者是分布式电源的上网，还有大量的工作需要去做。
最后余贻鑫提出了在智能电网建设当中应予以重点关注的三个问题。
1、智能电网将把一个集中式的，由生产者控制的电网转变成为具有大量分布式电源的，和与消费者互动的电网，电网变迁的过程，必将改变整个行业的业务模式。
2、智能电网是一个不断发展的目标，需要进行持续的研究，以预测不断变化的需求，评估不断变化的收益和成本。我们做每个试点项目之前，先做好成本效益的分析和预测。当然，应该以创新驱动，而不是投资驱动，以便我们能够获得大量的知识产权，降低智能电网的成本，提高智能电网的效益。
3、我国应该加速实施分时/实时电价，开放用户侧的电力市场，积极推进“即插即用”的研究和开发。