2017年12月6-7日“逆變器數(shù)字化技術(shù)變革論壇”在北京召開。本次論壇邀請了政府主管部門、行業(yè)組織、光伏電站開發(fā)商、設(shè)備制造企業(yè)以及國內(nèi)外研究咨詢機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)和專家參會。
華為技術(shù)有限公司能源研究部部長劉云峰出席“高峰論壇:智能逆變器與智能電力系統(tǒng)”并作主題演講。

現(xiàn)在搞很多東西,互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化比較多,希望務(wù)虛一點與大家討論。大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、芯片和算法、代碼非常重要,互聯(lián)網(wǎng)是非常神奇的東西,互聯(lián)網(wǎng)到底是怎么回事。
人類社會就是不?;ヂ?lián)的過程,秦主任開車消耗一公斤的汽油,Eric Martinot教授坐飛機過來可能產(chǎn)生上百公斤的二氧化碳。我們在討論日常的問題沒有產(chǎn)生任何的結(jié)果,排放可能有很多問題。我們做這件事情為什么呢,我們要實現(xiàn)互聯(lián)。把秦主任的先進(jìn)思想和王秘書長的詳實行業(yè)數(shù)據(jù)以及亞馬遜講的先進(jìn)數(shù)據(jù)處理方法互聯(lián)起來,就是為了做這件事。中國改革開放30年,多少技術(shù)是中國人搞出來的,其實不是很多,我們大部分的時間是在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗。為什么我們的GDP變成全世界第二,網(wǎng)絡(luò)價值和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量平方成正比。中國有十億多人口,這么多的工程師和大學(xué)生,我們與國外穩(wěn)定互聯(lián)后,意味著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持發(fā)揮的力量會成百倍的發(fā)揮出來。帶來不利的因素,大家現(xiàn)在如果去歐美會發(fā)現(xiàn),他們好像有點沉迷。
電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后就是光速,通信網(wǎng)絡(luò)的光線也是光速。過去用電報傳輸信號,現(xiàn)在利用光纖傳輸信號。人類社會實現(xiàn)互聯(lián),金錢、電力和比特。我們寫信直接看不就完了嗎,為什么要那么多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成0和1,原因很簡單,就是因為0和1傳遞非常容易。傳輸產(chǎn)生巨大的瓶頸,傳輸成為最重要的東西。信息領(lǐng)域不說是信息技術(shù),我們說是數(shù)字技術(shù),因為數(shù)字用來傳輸?;ヂ?lián)最核心的就是傳輸,把傳輸?shù)囊笥脝我唤橘|(zhì)進(jìn)行傳輸,比如金錢、電力、0和1。
偉大的時代誰開啟的呢?整齊時代講金融互聯(lián)時,牛頓做了27年鑄幣局的局長。他1717年推動英國金本位制,一直用到1931年。牛頓做27年的美聯(lián)儲的儲長時開啟了工業(yè)文明社會。王秘書長說退休以后越來越忙,就是從牛頓開始的。到了邁克斯韋只能搞出四個方程,到了我們這樣的時代摩爾定律、gilde定律,吉爾德定律,未來的比特越來越大量才能產(chǎn)生價值。定噸時代機械化,然后電氣化,現(xiàn)在信息時代很熱,因為它發(fā)展最慢,機械行業(yè)發(fā)展最快。電信領(lǐng)域一百多年全部互聯(lián),信息行業(yè)因為最慢反而變的最重要。化學(xué)技術(shù)發(fā)展最慢,所以儲能非常熱。今天的匯報里十個里面有八個講儲能,只是因為發(fā)展的慢。信息稍微搞的多一點就會說這是自動化,金錢、能量和信息都實現(xiàn)傳遞以后,我們看到現(xiàn)在的萬物互聯(lián)時代。以前中學(xué)說萬物和普遍聯(lián)系。萬物互聯(lián)的時代有很多英雄,喬布斯弄出了智能手機。開會的時候要把手機和網(wǎng)聯(lián)上,然后再接上信息,這些事情搞定了以后雙十一和雙十二到了,開始與金融網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生關(guān)系買東西。萬物互聯(lián)使得手機的價值變的很重要,葛優(yōu)和范冰冰演的電影有一句話,我以為我控制了你的身體,其實你控制了我的靈魂。看上去是一部手機,但手機和人聯(lián)在一起。鐵盒子不是簡單的鐵盒子,代表與外界所有的聯(lián)系。
開始能源是直流,直流系統(tǒng)與分布式很吻合,只能就地發(fā)電,就地使用。特斯拉的交流取代直流,能量是光伏傳遞的,電網(wǎng)傳遞的只是能量。每秒1/2的能量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量,發(fā)電廠1/2的能量在電線上進(jìn)行傳遞。傳輸速度上去了,遠(yuǎn)距離互聯(lián)的要求上去了。最早1882年變壓器的效率只有5%,不到十年的時間效率提升到60%?,F(xiàn)在的變壓器效率達(dá)到99%,遠(yuǎn)距離互聯(lián)成為可能。大量的東西實現(xiàn)互聯(lián),怎么協(xié)調(diào)安排?任何大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)必然由信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)控,現(xiàn)在講信息化,現(xiàn)在講數(shù)字化。信息化一直存在,電網(wǎng)的信息化就是這個人,傳說是特斯拉。特斯拉可以站在這兩個人中間很榮幸,經(jīng)過大量的調(diào)研最后的結(jié)果是特斯拉被歷史早忘了。天上一年,地上百年。愛迪生出來以后沒有過多久,大家記得特斯拉。電力系統(tǒng)怎么用一套信息的方式實現(xiàn)互聯(lián)?發(fā)電機的中間距離可能上百公里。弄一個能源路由器,一方面?zhèn)鬏斝畔?,根?jù)調(diào)頻信號會知道發(fā)多少度電,電網(wǎng)按照游戲規(guī)則運行。這套把戲到現(xiàn)在還是這樣的玩法,電力系統(tǒng)的人非常遺憾,新能源沒有大規(guī)模發(fā)展以后認(rèn)為沒有太多做的事。我說不是沒有能力的事,而是站在愛因斯坦邊上的人太厲害。斯坦梅茨弄了一套電力市場體制,讓火電機組的發(fā)電時間延長,他說如果晚上用電就會便宜一點,大家全部晚上加班,因為電便宜。
當(dāng)前主力的能源網(wǎng)絡(luò),特別是電力能源網(wǎng)絡(luò),主要就是渦輪機+同步旋轉(zhuǎn)發(fā)電機。我們把儲存的能量燒掉,最后通過渦輪機和發(fā)電機。系統(tǒng)頻率的偏移進(jìn)行調(diào)動,電網(wǎng)里的頻率和電壓怎么辦。人大的發(fā)電機,最前面的歷次機,它的作用是調(diào)控電網(wǎng)電壓。同步發(fā)動機是用來同步,把汽輪機和電網(wǎng)的頻率鎖死。華東電網(wǎng)200GW的裝機量,有效的發(fā)電量8.4萬噸。如果把能量全放起來,可以支撐本電網(wǎng)。火電機組沒有訪問之前,電力系統(tǒng)根本原則到今天為止全世界沒有多大的變化,還是如此?,F(xiàn)在主要的能源網(wǎng)絡(luò),一部分電力與油氣,火車可以用電。但大量的在發(fā)達(dá)國家,一部分的都要轉(zhuǎn)為電,傳輸最方便。發(fā)達(dá)國家電氣化率很重,能源互聯(lián)網(wǎng)就是電網(wǎng)和油氣管道。
如果這些事情都原封不動的話,大家不用坐在這里了。為什么坐這?就是因為信息互聯(lián),信息互聯(lián)時代催生半導(dǎo)體,半導(dǎo)體是摩爾定律。由于這個原因光伏成本不停下降,新能源發(fā)展。傳統(tǒng)的化石能源產(chǎn)生溫室氣體,未來的新能源不會產(chǎn)生這些氣體,可再生能源成為現(xiàn)在非常重要的口號。如果現(xiàn)在說不可能做到100%可再生的清潔能源發(fā)電,大家會反對你。
照明很有意思,人類社會的電力16%都是拿來照明的。愛因斯坦可以拿到諾貝爾獎,因為他做了一系列的工作。當(dāng)時的高科技就是照明,因為當(dāng)年的照明和BAT是一樣等級高的技術(shù)。1860年左右,人類基本以美國為主,就是要它那點可憐的魚油。然后又出現(xiàn)了白熾燈,一旦半導(dǎo)體的某個領(lǐng)域切進(jìn)去以后,沒有人擋得住它。半導(dǎo)體照明正式發(fā)布,很多人已經(jīng)開始用了。因為信息時代的發(fā)展,使得半導(dǎo)體技術(shù)急劇發(fā)展,并延伸到其它領(lǐng)域。如果在20年前說發(fā)電設(shè)備只是半導(dǎo)體的作用,別人肯定說技術(shù)是不是出了問題。現(xiàn)在正在講逆變器光伏,把能量轉(zhuǎn)化成為電網(wǎng)需要的能量。全半導(dǎo)體目前以硅為主,過去因為數(shù)量少,大家沒有關(guān)心并網(wǎng)太多的事。電網(wǎng)發(fā)展很多年,火電廠也不清楚新的東西到底應(yīng)該怎么進(jìn)行管理。反過來說,只要你在交流發(fā)電,微網(wǎng)目前不知道怎么做,目前以交流支撐為主。如果半導(dǎo)體的越來越多了以后,是不是要支撐電壓。汽輪的轉(zhuǎn)子里面的物理特性非常清楚,但對半導(dǎo)體而言如何做?看到220GW時,老外目瞪口呆。他們認(rèn)為中國與老外的工業(yè)速度是一日千里的速度在發(fā)展。
國家電網(wǎng)調(diào)度中心的領(lǐng)導(dǎo)說這么多的新能源,怎么進(jìn)行管理?如果我們是半導(dǎo)體的裝置,有六個開關(guān)很清楚地就可以看到,六個開關(guān)輪流按照時間控制,也可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。用半導(dǎo)體的裝置也可以產(chǎn)生電壓。寫完方程后發(fā)現(xiàn)平均效率增加了,電壓控制也不是什么難事,最難的事就是慣量。很多搞半導(dǎo)體的人終于認(rèn)識到,再好的算法沒有能量實現(xiàn)不了。如果電容支持幾秒也就慣量了,有能力就可以體現(xiàn)慣量,中間的算法不是大問題已經(jīng)解決了。過去分析數(shù)據(jù)是幾小時的事,現(xiàn)在十分鐘就可以,用上大數(shù)據(jù)后很快地就可以寫出來。到了分鐘和小時、天、月、年,怎么做這件事?我們現(xiàn)在的做法,德國新能源裝機很多。有專家在網(wǎng)上發(fā)布論文,全食之日就是歐洲新能源崩潰之時。我找了電力系統(tǒng)的專家問說真有這么危險嗎,他們說胡扯。他們說電力系統(tǒng)最怕的就是不能確定的波動,拿天文學(xué)可以算清楚的波動可以補一下。德國做大量的電力市場工作,寓言德國風(fēng)電垮掉的專家說德國電網(wǎng)的堅強程度出乎意料。如果德國這么搞的話,到哪里去搞能量。我和德國法國的朋友進(jìn)行交流,德國的朋友說沒有關(guān)心會有新能源。從法國買了電,核電是很危險,但發(fā)成電就很干凈。法國人比德國人聰明,我問了法國人,我說德國人用你們的核電,把核用在你們這,你們怎么甘心呢?它們說核廢料在德國,我們埋在那了,只有一小部分的德國人知道這個秘密?,F(xiàn)在可以讓火電進(jìn)行大幅度的波動。如果火電沒了怎么辦?現(xiàn)在主要就是煤和水,回到最早的化學(xué)電池?;瘜W(xué)電池很不幸,最早的電力系統(tǒng)調(diào)動發(fā)電側(cè)的儲能裝置。這么好的技術(shù),為什么還搞不完呢。我們拼死保證鋰離子電池。他們開發(fā)出可充電的電池,現(xiàn)在有鋰電池出來。穩(wěn)定的固態(tài)晶格,做高的能量密度。磷酸鐵鋰電池。未來如果不想要現(xiàn)在的電池體系,那要開發(fā)出新的電池體系。目前新的電池體系很多人說它來了,但沒有什么產(chǎn)品出現(xiàn)。
技術(shù)是這樣的,一定要提升電池的能量嗎?為什么要研究技術(shù)本身嗎?大家知道移動的筆記本需要電池,喬布斯的出現(xiàn)使得每一個智能手機的電池優(yōu)化。如果沒有鋰電池,大家手機和筆記本用的全部都是燃料電池。電池從電網(wǎng)弄到了交通領(lǐng)域,然后又弄到了手機上,再推到電網(wǎng)里去。一百多年前電動車是主流方向,后來被企業(yè)搞下去。12月1號在澳大利亞運營,儲能是100兆瓦。儲能行業(yè)從電網(wǎng)被打到交通領(lǐng)域和手機上,現(xiàn)在又倒撲回去。如果真的能實現(xiàn)電池供電,那分布式電網(wǎng)會成為主流。
多能互補還是儲能的問題,怎么用火電、水電與光伏和風(fēng)電實現(xiàn)互補,還是利用儲能來幫助光伏儲電。負(fù)荷的靈活調(diào)度相當(dāng)于儲能,現(xiàn)在的多能互補更多的是三網(wǎng)高效互補。氣網(wǎng)、熱網(wǎng)和電網(wǎng)要聯(lián)起來,氣網(wǎng)本身就是具有儲能的價值。豬做成香腸,做的再壞也是高級素食。博士要研究的就是如何把香腸變成豬。沒有人做博士研究,那理論不會有突破。最早用植物油,后來用動物油,就是把存儲的太陽光存在下來。新能源真的只能用來發(fā)電嗎?在座的各位當(dāng)然這么想,如果不發(fā)電要逆變器干什么。太陽是人類能夠接受最大的儲能裝置,那會不會有突破。剛才講所有電動汽車的目的是把現(xiàn)有的油氣拆分,如果這個想法成功未來會怎樣?
謝謝大家。









