能源互聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及其在貴州電網(wǎng)的發(fā)展(二)：前瞻性分析

談竹奎，程樂峰，李正佳，高華

（1. 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，貴州 貴陽 550003；2. 蘇州華天國科電力科技有限公司，江蘇 蘇州 215000；3. 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，貴州 貴陽 550003）

0 引言

上一篇中，我們對能源互聯(lián)網(wǎng)及其在貴州電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了詳細分析。隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)及“兩個替代”方案的提出[1]，世界各國圍繞著能源互聯(lián)網(wǎng)的概念、技術(shù)、方法、政策、框架等進行了大量深入研究，并正在積極部署能源互聯(lián)網(wǎng)項目，頒布相應(yīng)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和政策。因此，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將突飛猛進?？梢灶A(yù)見的是，構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)將是未來全球能源發(fā)展的重要趨勢。2011年美國著名學(xué)者杰里米﹒里夫金首次提出了“能源互聯(lián)網(wǎng)”未來發(fā)展的美好愿景，認為能源互聯(lián)網(wǎng)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新的能源利用體系[2]，包含4種能源元素（可再生能源、分布式發(fā)電、分布式儲能、電氣化交通），并將作為核心技術(shù)推動第三次工業(yè)革命的發(fā)展，其認為支撐第三次工業(yè)革命的支柱包括以下五個互不可缺的方面[3]：一是支持由化石能源向可再生能源轉(zhuǎn)變；二是支持大規(guī)模分布式電源的接入，實現(xiàn)能源的分散式生產(chǎn)；三是支持大規(guī)模氫儲能及其他儲能設(shè)備的接入；四是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造電力系統(tǒng)，實現(xiàn)能源共享；五是支持向電氣化交通的轉(zhuǎn)型。因此，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)勢在必行。對于貴州電網(wǎng)而言，這也是一次重大的能源發(fā)展機遇。

隨著一系列能源相關(guān)規(guī)劃和指導(dǎo)意見的發(fā)布[4-6]，我國正全面推動新時代能源轉(zhuǎn)型發(fā)展，提高能源發(fā)展質(zhì)量和效率，增強能源安全保障能力和水平，并以推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，推動能源發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革和動力變革，著力解決能源發(fā)展不平衡不充分問題，努力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，這一切都為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了良好的契機。貴州省位于我國西南地區(qū)的東南部，地處云貴高原東斜坡，國土面積17.6萬平方千米，平均海拔在1100米左右。受氣候、地形等影響，物種資源豐富，風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、核能等分布式可再生能源資源均具有一定分布，部分能源資源還較為豐富，因此，具備一定的開發(fā)潛力。

在上述發(fā)展背景及自身新能源特色優(yōu)勢下，貴州電網(wǎng)按照“清潔低碳、安全高效”的要求，也在更加注重綠色低碳發(fā)展，包括：堅持綠色低碳的戰(zhàn)略方向，加快優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，穩(wěn)步推進可再生能源規(guī)?；l(fā)展，安全高效發(fā)展核電，推進化石能源清潔高效開發(fā)利用，提高天然氣供應(yīng)保障能力。基于此，承接上一篇對能源互聯(lián)網(wǎng)及在貴州電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀的研究，本文首先對貴州的可再生能源資源概況和發(fā)展現(xiàn)狀進行研究，并分析了其分布式可再生能源發(fā)展緩慢的原因，同時指出其發(fā)展分布式可再生能源的優(yōu)勢，介紹了其近年來發(fā)展分布式可再生能源項目的建設(shè)情況。最后，對貴州電網(wǎng)未來發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)進行了前瞻性分析，旨在為將來貴州電網(wǎng)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)項目提供一定的借鑒和參考。

1 貴州電網(wǎng)分布式可再生能源資源發(fā)展概況

能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心，以互聯(lián)網(wǎng)及其它前沿信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以分布式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等其它系統(tǒng)緊密耦合而形成的新型能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)有相似之處，但也存在重要的區(qū)別[7-8]：① 智能電網(wǎng)的物理實體主要是電力系統(tǒng)，而能源互聯(lián)網(wǎng)的物理實體還包括交通系統(tǒng)和天然氣網(wǎng)絡(luò)。② 在智能電網(wǎng)中，能量只能以電能形式傳輸和使用；而在能源互聯(lián)網(wǎng)中，能量可在電能、化學(xué)能、熱能等多種形式間相互轉(zhuǎn)化[9]。③ 目前，智能電網(wǎng)研究對于分布式發(fā)電、儲能和可控負荷等分布式設(shè)備主要采取局部消納和控制。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，由于分布式設(shè)備數(shù)量龐大，研究重點將由局部消納向廣域協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變。④ 智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)以傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)為主體，而在能源互聯(lián)網(wǎng)中，互聯(lián)網(wǎng)等開放式信息網(wǎng)絡(luò)將發(fā)揮更大作用。

可以看出，能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)的進一步發(fā)展和深化，代表著能源行業(yè)未來的發(fā)展方向，在當(dāng)前日益增長的能源電力市場（涉及到多樣的利益主體參與）下[10-11]，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)顯得意義重大。目前，貴州電網(wǎng)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)有了雄厚的科研基礎(chǔ)和技術(shù)積累。然而，在能源互聯(lián)網(wǎng)這一新出現(xiàn)的前沿領(lǐng)域，目前貴州電網(wǎng)尚未開展全面系統(tǒng)的研究。本節(jié)對貴州電網(wǎng)分布式可再生能源資源的發(fā)展概況進行簡要總結(jié)。

1.1 貴州可再生能源資源概況

風(fēng)能方面。根據(jù)《貴州省風(fēng)能資源詳查和評估報告》（2011）成果，基于風(fēng)能資源長期數(shù)值模擬及GIS空間分析，貴州省70米高度大于200瓦/平方米的技術(shù)開發(fā)面積為2769平方千米，技術(shù)開發(fā)量為770萬千瓦；大于250 瓦/平方米的技術(shù)開發(fā)面積為2002平方千米，技術(shù)開發(fā)量為558萬千瓦；大于300瓦/平方米的技術(shù)開發(fā)面積為1630平方千米，技術(shù)開發(fā)量為456萬千瓦；400瓦/平方米以上區(qū)域的技術(shù)開發(fā)面積為568平方千米，技術(shù)開發(fā)量為157萬千瓦。貴州風(fēng)能資源，西部好于東部，中部好于南部及北部，但高值區(qū)分布相對零散，分布復(fù)雜。貴州風(fēng)能資源較豐富的區(qū)域主要分布于畢節(jié)市西部、南部及中北部、六盤水市中部及南部，遵義市中北部、貴陽市中部，黔東南州中東部局部、榕江縣與荔波交界地帶等區(qū)域，黔南州北部、黔西南州中部局部、銅仁市局部。

太陽能方面。貴州省太陽能資源不豐富，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，貴州省屬于五類太陽能地區(qū)，是我國太陽能資源相對貧乏的地區(qū)之一。貴州省的年平均太陽總輻射總體分布特征是西部和西南部高，東北部和東部低。太陽總輻射值最高的區(qū)域在畢節(jié)市的威寧縣，該縣的年平均太陽總輻射大于4450兆焦/平方米，最高可達約4600兆焦/平方米。其次，是六盤水市的盤縣和黔西南州的興義市，該區(qū)域的年平均太陽總輻射在4000～4450兆焦/平方米之間。除上述區(qū)域外，貴州中部及以西的其他地區(qū)年平均太陽總輻射在3500·4000兆焦/平方米之間，東部地區(qū)太陽總輻射基本在3000～3500兆焦/平方米之間。貴州太陽總輻射低值區(qū)出現(xiàn)在遵義市的北部，年平均太陽總輻射小于3000兆焦/平方米。總體看，貴州省多年平均太陽總輻射約在3000～4600兆焦/平方米之間，太陽輻射的緯向差異較小。由于受云貴靜止鋒的影響，貴州除西部邊緣地區(qū)外，冬半年大部分地區(qū)處于靜止鋒鋒后，多云天氣較多。因此，多年平均太陽總輻射的空間分布特征是隨著經(jīng)向自西向東逐漸減少。太陽輻射資源最好的區(qū)域是西部的威寧縣、赫章縣、盤縣和興義市，預(yù)計可開發(fā)規(guī)模約20萬千瓦左右。

表1 貴州省風(fēng)力發(fā)電總體規(guī)劃情況表Table 1 The main contents of overall planning situation of wind power generation in Guizhou Province

鈾礦資源方面。根據(jù)貴州省地質(zhì)條件和以往鈾礦地質(zhì)勘查程度和成果推斷，貴州預(yù)測鈾資源量可達10萬噸以上，全省共發(fā)現(xiàn)鈾礦床6個，鈾礦點和鈾礦化點近200個，鈾異常點2萬余個。貴州省鈾礦資源開發(fā)利用始于1961年，曾為我國第一顆原子彈試驗做出過重要貢獻，除規(guī)模最大的504礦床經(jīng)多年開采已閉坑退役外，其他礦床基本上未開發(fā)。目前，貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局正在開展《貴州省鈾礦資源地質(zhì)勘查規(guī)劃》等相關(guān)工作，將進一步探明貴州省鈾礦資源。

生物質(zhì)能方面。根據(jù)2009年7月貴州省組織開展的全省秸稈資源調(diào)查與評價工作結(jié)果，全省秸稈可收集資源總量1129.95萬噸，全省主要農(nóng)作物秸稈可利用資源量為519.85萬噸。農(nóng)業(yè)人口年人均擁有秸桿可收集資源量為396.08千克；常用耕地單位面積可收集秸稈資源量為0.6442千克/平方米，常用耕地單位面積可利用秸稈資源量為0.2964千克/平方米。除農(nóng)業(yè)秸稈資源外，貴州省還擁有豐富的林業(yè)資源，根據(jù)2005—2006年森林資源二類調(diào)查，貴州省國土總面積176167.7平方千米，其中林地面積87715.5平方千米，占國土總面積的49.79%。在林地供給潛力方面，貴州省可供給能力13219.39平方千米，其中，疏林地1609.23平方千米，無立木林地1450.16平方千米，宜林地6660平方千米，商品林流轉(zhuǎn)供給能力3500平方千米。據(jù)初步估算，全省林木生物質(zhì)總量約3億噸，可采伐更新的林木生物質(zhì)總量約3000萬噸。液體燃料能源林發(fā)展?jié)摿Ψ矫?，可發(fā)展面積7000平方千米左右，按每0.01平方千米生產(chǎn)液體燃料1噸計算，具有70萬噸液體燃料的生產(chǎn)潛力。薪炭林發(fā)展?jié)摿Γ焊鶕?jù)貴州省林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，到2020年全省薪炭林面積3000平方千米，按每0.01平方千米年生產(chǎn)10噸計算，具有年生產(chǎn)300萬噸的生產(chǎn)潛力。

垃圾利用方面。目前貴州省垃圾站總庫容3600余萬立方米，垃圾日處理能力9000噸，主要采用填埋和焚燒，污染較為嚴(yán)重。

抽水蓄能方面。根據(jù)2003年全國水力資源復(fù)查成果，貴州省水力資源理論蘊藏量大于10兆瓦的河流有170條。貴州省水力資源分布主要分為長江流域和珠江流域。為適應(yīng)貴州電源結(jié)構(gòu)變化的需要，中國水電顧問集團貴陽勘測設(shè)計研究院對烏江流域和紅水河流域范圍內(nèi)的抽水蓄能電站進行了普查工作。完成了烏江、紅水河流域抽水蓄能電站規(guī)劃編制，其中烏江流域規(guī)劃選站址15個，紅水河流域規(guī)劃選站址12個。

1.2 貴州新能源資源發(fā)展現(xiàn)狀

截至2017年，貴州新能源資源發(fā)展現(xiàn)狀如下。

風(fēng)能方面。貴州現(xiàn)已建成風(fēng)電場44座，主要集中在畢節(jié)、六盤水、都勻、凱里等風(fēng)力資源較為豐富的地區(qū)。預(yù)計到2018年底，全省風(fēng)電發(fā)電量將達到80億千瓦時，裝機容量將達到480.9萬千瓦，占總裝機容量的9.4%，較2017年增加76.7萬千瓦，新增的裝機容量依然主要集中在畢節(jié)威寧、六盤水、黔西南金州等地區(qū)。

根據(jù)貴州省發(fā)改委和能源局?jǐn)M定的《全省發(fā)電項目建設(shè)情況表》，“十三五”期間，貴州將規(guī)劃建成集中式和分散式風(fēng)電項目256個（含44個已建成的風(fēng)電場），裝機容量952.4萬千瓦，分布如表1所示。

結(jié)合上表看出，除已建成的風(fēng)電場外，畢節(jié)、六盤水、凱里、遵義、都勻、貴陽等地區(qū)未來兩年將有大批風(fēng)電項目投產(chǎn)。預(yù)計到2020年，全省風(fēng)電裝機容量將達到952.4萬千瓦。

太陽能方面。貴州太陽能資源利用主要體現(xiàn)在兩方面：一方面是是增加了光熱的利用，即太陽能路燈、太陽能廣告牌等，以及城鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)大量使用的太陽能熱水器。據(jù)了解，每年3到10月，每日日照持續(xù)時間只要保持在6到7個小時，太陽能熱水器儲水箱的溫度就可以達到70℃到80℃，并可以保持3到4天，基本可以解決居民生活對熱水的需求。另一方面是大力發(fā)展光伏發(fā)電，據(jù)統(tǒng)計，到2017年底，貴州全省范圍內(nèi)現(xiàn)有光伏電站21個，主要建設(shè)在興義、都勻、畢節(jié)、六盤水等地區(qū)，裝機總?cè)萘?32萬千瓦。發(fā)電量為12.5億千瓦時，占總發(fā)電量的0.82%。預(yù)計到2018年底，光伏裝機將達到188.5萬千瓦發(fā)電量將達到13億千瓦時。光伏年利用小時數(shù)將達到1000小時，

依據(jù)貴州省發(fā)改委和能源局聯(lián)合印發(fā)的《貴州省能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，“十三五”期間，貴州將積極發(fā)展光伏發(fā)電，加強太陽能資源普查及評價，積極發(fā)展光伏發(fā)電及分布式光伏發(fā)電。以國家光伏扶貧政策為契機，以“5個100工程”為載體，加快農(nóng)光一體化、風(fēng)光互補項目建設(shè)，在有條件的工業(yè)園區(qū)、城市綜合體、大型樓宇建設(shè)分布式光伏發(fā)電項目。并確定了貴州省“十三五”重點建設(shè)太陽能基地：威赫風(fēng)能太陽能開發(fā)基地、盤縣風(fēng)能太陽能開發(fā)基地、黔西南風(fēng)能太陽能開發(fā)基地等。

核電方面。貴州鈾礦資源豐富，開采潛力大。貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局正在開展《貴州省鈾礦資源地質(zhì)勘查規(guī)劃》，將進一步探明我省鈾礦資源，提高勘查程度，為鈾礦資源開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。2009年6月，貴州省人民政府與中廣核集團簽訂了能源合作框架協(xié)議。2010年7月，中廣核集團有限公司編制完成了《貴州核電項目規(guī)劃選址報告》，共比選出思南縣塘上、沿河縣板場、赤水市大同、玉屏縣馬道灣4個廠址，為在貴州省建設(shè)一座4*100萬千瓦級的核電站提供了選址依據(jù)。

生物質(zhì)能方面。全省已建成生物質(zhì)能發(fā)電項目4個，裝機8.4萬千瓦，占總裝機的0.16%。根據(jù)《貴州省新能源與可再生能源“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，至2020年全省各類生物質(zhì)（含垃圾）發(fā)電裝機規(guī)模達到40萬千瓦，到2016年底，核準(zhǔn)在建生物質(zhì)及垃圾發(fā)電31.6萬千瓦，開展前期工作14萬千瓦。根據(jù)《省能源局關(guān)于下達2017-2019 年光伏、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目“三年滾動計劃”的通知》（黔能源新能[2017] 77 號）要求，2017 年貴州省農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電前期建設(shè)規(guī)模達到6 萬千瓦，2018—2019 年省內(nèi)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電儲備項目達到6 萬千瓦?！笆奈濉奔爸虚L期考慮生物質(zhì)及垃圾發(fā)電等開展前期工作項目和儲備項目，預(yù)測裝機規(guī)模2025 年為60 萬千瓦，2030 年為80 萬千瓦。

垃圾利用方面。根據(jù)貴州省大中城市垃圾量的實際情況，擬在各市（州）政府所在的城市規(guī)劃了10個垃圾利用項目，擬引進美國綠色能源公司等離子氣化等垃圾處理技術(shù)來實施這些項目。目前，畢節(jié)市垃圾利用項目已批復(fù)開展工作，并已完成了項目可行性研究報告的編制。

抽水蓄能方面。根據(jù)《貴州省能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，“十三五”期間開展修文縣石廠壩抽水蓄能電站（100 萬千瓦）、福泉坪上抽水蓄能電站（100萬千瓦）前期工作，為貴州省發(fā)展抽水蓄能電站提供了基礎(chǔ)。

1.3 貴州2011年前可再生能源資源發(fā)展緩慢的原因分析

貴州省分布式可再生能源資源開發(fā)利用雖然取得了一定的成績，同時，國家和地方的法規(guī)和政策體系也在不斷完善之中，但其發(fā)展仍不能滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，從全國來看，2011年前，貴州在發(fā)展新能源資源的過程中存在一些問題，主要包括如下幾個方面：

一是貴州省分布式可再生能源發(fā)展緩慢。貴州省作為南方重要的煤炭基地和能源基地，長期依賴以煤為主的能源供應(yīng)體系，除水能外的其他分布式可再生能源很少開發(fā)利用。然而，直到2011年4月貴州省畢節(jié)市韭菜坪風(fēng)電場一期才建成發(fā)電（裝機4.95萬千瓦），太陽能熱水器的利用也只是少數(shù)居民使用而已，這導(dǎo)致了分布式可再生能源發(fā)展步伐緩慢。

二是貴州省分布式可再生能源資源勘查滯后。2004年前，貴州省從未對除水能外的分布式可再生能源資源進行過認真勘查，2004年后，按照國家的安排部署，開展了風(fēng)能資源的全省普查工作，但這僅是根據(jù)各地氣象站對全省風(fēng)能資源的初步勘查，實用價值不大，導(dǎo)致風(fēng)能資源的勘查無法滿足建設(shè)需求，風(fēng)能資源勘查嚴(yán)重滯后。

三是政策及激勵措施力度不夠。在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策環(huán)境條件下，大多數(shù)分布式可再生能源開發(fā)利用項目成本較高，再加上資源分散、規(guī)模小、生產(chǎn)不連續(xù)等特點，在現(xiàn)行市場規(guī)則下缺乏競爭力，需要政策扶持和激勵。2011年前，貴州省支持風(fēng)電、生物質(zhì)能、太陽能、抽水蓄能等分布式可再生能源發(fā)展的政策體系還不夠完善，經(jīng)濟激勵力度較弱，相關(guān)政策之間缺乏協(xié)調(diào)，政策的穩(wěn)定性差，沒有形成支持分布式可再生能源持續(xù)發(fā)展的長效機制。

四是市場保障機制還不夠完善。長期以來，我國及貴州省分布式可再生能源發(fā)展缺乏明確的發(fā)展目標(biāo)，沒有形成連續(xù)穩(wěn)定的市場需求。雖然國家逐步加大了對分布式可再生能源發(fā)展的支持力度，但由于沒有建立起強制性的市場保障政策，無法形成穩(wěn)定的市場需求，分布式可再生能源發(fā)展缺少持續(xù)的市場拉動，致使分布式可再生能源新技術(shù)發(fā)展緩慢。

五是技術(shù)開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)體系薄弱。之前，我國分布式可再生能源的技術(shù)水平較低，缺乏技術(shù)研發(fā)能力，設(shè)備制造能力弱，核心技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)多依靠進口，技術(shù)水平和生產(chǎn)能力與國外先進水平有一定差距。同時，分布式可再生能源資源評價、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測和認證等體系尚不完善，人才培養(yǎng)不能滿足市場快速發(fā)展的需求，沒有形成支撐分布式可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)服務(wù)體系?，F(xiàn)在，隨著“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”體系的提出，我國已步入快速發(fā)展新能源的軌道。

1.4 貴州發(fā)展分布式可再生能源資源的優(yōu)勢

2011年后，隨著我國大力發(fā)展新能源技術(shù)，貴州電網(wǎng)也正在結(jié)合自身特色優(yōu)勢，大力發(fā)展分布式可再生能源資源。目前，貴州已經(jīng)進入了快速發(fā)展分布式可再生能源的新時代，這得力于貴州所處的地理優(yōu)勢、國家及省級新能源政策等，因此，總的來說，貴州在發(fā)展分布式可再生能源方面存在如下鮮明特色和優(yōu)勢：

一是區(qū)位優(yōu)勢。貴州省地處南方腹地，占據(jù)地利優(yōu)勢，對外輻射面范圍廣。貴州省是“西電東送”的主力軍，對支持廣東、廣西電力供應(yīng)，在調(diào)整電源結(jié)構(gòu)、平抑電價、保護環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用。貴州周邊省份均缺乏煤炭資源，貴州省打造以煤炭、水電為主的南方能源基地地位日益凸顯，因而發(fā)展分布式可再生能源具有非常突出的區(qū)位優(yōu)勢。

二是電網(wǎng)優(yōu)勢。目前貴州電網(wǎng)現(xiàn)已進入超高壓、遠距離、大容量、大機組、交直流混合外送的新階段，具備大規(guī)模外送條件，具備分布式可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的條件。貴州電網(wǎng)省內(nèi)已形成500千伏“日”字形環(huán)網(wǎng)，220千伏、110千伏及以下電壓等級的電網(wǎng)得到加強，同時還修建了500千伏“五交兩直”外送通道，電網(wǎng)的容納性強。

三是資源優(yōu)勢。貴州除了具持久開發(fā)的煤炭資源、水能資源外，還有多種礦物能源及新資源，有鈾礦、風(fēng)能、太陽能及多種生物質(zhì)資源等。其中，風(fēng)能資源理論儲量2304.68萬千瓦。貴州省豐富的能源資源為能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)能源的多元化提供了強有力的保證。

四是后發(fā)優(yōu)勢。貴州省分布式可再生能源開發(fā)利用尚處于起步階段，風(fēng)電項目現(xiàn)建成及部分建成4個，在建項目8個，在風(fēng)能資源普查的基礎(chǔ)上，開展高塔測風(fēng)工作，積極推進風(fēng)能資源的開發(fā)利用；太陽能光伏發(fā)電項目僅有1個；核電方面完成了選址規(guī)劃，力爭進入國家規(guī)劃；生物質(zhì)能發(fā)電項目已有4個開工建設(shè)；垃圾利用項目僅有1個完成可行性研究的編制；抽水蓄能電站僅有1個完成預(yù)可行性研究的編制。隨著國內(nèi)分布式可再生能源開發(fā)利用技術(shù)的日益成熟，相關(guān)企業(yè)的日益壯大，貴州省在分布式可再生能源開發(fā)利用方面的優(yōu)勢將會受到國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和投資商的青睞，其后發(fā)優(yōu)勢突顯。

1.5 貴州電網(wǎng)近年來分布式可再生能源項目的建設(shè)情況

近年來，貴州高度重視分布式可再生能源開發(fā)利用，強調(diào)把頁巖氣、煤層氣等分布式可再生能源作為發(fā)展重點。全省確定的“十三五”時期分布式可再生能源發(fā)展目標(biāo)為風(fēng)電：“十三五”末裝機規(guī)模達600萬千瓦以上。光伏發(fā)電：“十三五”末裝機規(guī)模達200萬千瓦以上。常規(guī)水電：“十三五”時期建成投產(chǎn)：威寧縣象鼻嶺水電站（24萬千瓦）道真縣角木塘水電站（7萬千瓦）、道真縣官莊水電站（5萬千瓦）、冗各電站（9萬千瓦）、上尖坡電站（6萬千瓦）；開工建設(shè)：務(wù)川縣高生電站（10萬千瓦）、小井電站（9萬千瓦）等。抽水蓄能電站：“十三五”時期開展修文縣石廠壩抽水蓄能電站（100萬千瓦）、福泉坪上抽水蓄能電站（100萬千瓦）前期工作。實現(xiàn)頁巖氣、煤層氣開發(fā)的重點突破。加快省內(nèi)頁巖氣、煤層氣的勘查開發(fā)和利用。重點建設(shè)習(xí)水、正安、岑鞏頁巖氣勘查開發(fā)示范項目，打造黔北和黔東北兩大頁巖氣開發(fā)基地；重點建設(shè)盤江礦區(qū)松河煤層氣、織納礦區(qū)及黔北礦區(qū)楓香煤層氣勘查開發(fā)示范項目，打造盤江礦區(qū)、黔北長崗-鴨溪區(qū)及織納礦區(qū)三大煤層氣開發(fā)基地。加強合作，推動中石化、中石油礦權(quán)區(qū)塊內(nèi)非常規(guī)天然氣的加快勘探開發(fā)。

預(yù)計到2020年，貴州全省風(fēng)電并網(wǎng)裝機規(guī)模將達到600 萬千瓦，太陽能光伏發(fā)電裝機規(guī)模達到250 萬千瓦，各類生物質(zhì)（含垃圾）發(fā)電裝機規(guī)模達到40 萬千瓦。截止2016年底，目前貴州省核準(zhǔn)在建風(fēng)電14.4 萬千瓦，準(zhǔn)備開工263.2萬千瓦，開展前期工作438.1萬千瓦，全省風(fēng)電儲備項目共164個；核準(zhǔn)在建光伏77.3萬千瓦，開展前期工作73萬千瓦，全省光伏發(fā)電儲備項目共104個；核準(zhǔn)在建生物質(zhì)及垃圾發(fā)電31.6萬千瓦，開展前期工作14萬千瓦。風(fēng)電方面，計及已投產(chǎn)、核準(zhǔn)在建、準(zhǔn)備開工及開展前期工作的項目，畢節(jié)、黔西南、黔南和黔東南4 個地區(qū)風(fēng)電總裝機容量均超過了100萬千瓦，分別為306萬千瓦、109萬千瓦、195萬千瓦和181萬千瓦。

根據(jù)對各新能源發(fā)電企業(yè)收資情況，計劃“十三五”內(nèi)投產(chǎn)風(fēng)電237.6 萬千瓦。2017 年，貴州省光伏、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電前期建設(shè)規(guī)模分別為60萬千瓦和6萬千瓦，2018—2019 年省內(nèi)光伏、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電儲備項目分別為90萬千瓦和6 萬千瓦。考慮風(fēng)電、光伏和生物質(zhì)及垃圾發(fā)電等開展前期工作項目和儲備項目，預(yù)測風(fēng)電、光伏和生物質(zhì)及垃圾發(fā)電裝機規(guī)模2025年分別為1000萬千瓦、450萬千瓦和60 萬千瓦，2030年則分別為1300萬千瓦、600萬千瓦和80萬千瓦。

2 貴州電網(wǎng)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的前瞻性分析

根據(jù)前面章節(jié)對能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析和貴州電網(wǎng)分布式可再生能源的發(fā)展概況介紹，我們在本節(jié)對貴州電網(wǎng)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的前瞻性進行分析。

第一，應(yīng)充分調(diào)研和總結(jié)貴州配電網(wǎng)內(nèi)各類能源的分布和綜合利用互補共濟）的能力，分析集成這些能源的主要技術(shù)手段，基于調(diào)研情況，分析利用“互聯(lián)網(wǎng)+”手段（基于能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）快速調(diào)度配電網(wǎng)內(nèi)各類原來不可調(diào)度的分布式能源的可能性。

第二，應(yīng)對第三次工業(yè)革命中極其重要的“能源互聯(lián)網(wǎng)”進行探討，以理性的態(tài)度對能源互聯(lián)網(wǎng)進行深入研究，對能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)進行總結(jié)和分析，尤其對能源互聯(lián)網(wǎng)中的分布式能源管理和優(yōu)化方法進行研究。

第三，針對貴州電網(wǎng)分布的大量的瓦斯氣體、天然氣、小煤礦、水電、風(fēng)電和一定的光伏（特定地區(qū)），基于能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，一是研究這些能源綜合起來進行優(yōu)化調(diào)度的方法，針對貴州電網(wǎng)配電網(wǎng)內(nèi)重要的分布式能源，進行能源互聯(lián)網(wǎng)精細化建模，搭建表征能源互聯(lián)網(wǎng)基本規(guī)律的數(shù)學(xué)模型及能源互聯(lián)網(wǎng)管控模型，闡釋分布式能源多目標(biāo)多能量管理、調(diào)度和優(yōu)化的實現(xiàn)方法，制定相應(yīng)的能源互聯(lián)網(wǎng)控制方式，并對其運行規(guī)劃及安全性進行研究；二是搭建貴州電網(wǎng)配電網(wǎng)內(nèi)分布式能源一次能源側(cè)的調(diào)度優(yōu)化模型，研究基于動態(tài)多智能體系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)控制策略，其中，能源互聯(lián)網(wǎng)對應(yīng)的各智能體包括[12]：一次能源智能體（PEA）、多能負荷智能體（LA）、能量存儲智能體（ESA）、主網(wǎng)智能體（MGA）、能源路由器智能體（PRA）和管理者智能體（MA），并進一步研究基于多智能體一致性算法及多智能體包含控制算法的能量協(xié)調(diào)控制策略，包括：能源互聯(lián)網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制策略設(shè)計、響應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)用戶側(cè)能量需求的能量協(xié)調(diào)控制策略、響應(yīng)配電網(wǎng)/供熱網(wǎng)絡(luò)能量需求的能量協(xié)調(diào)控制策略和基于多智能一致性算法與多智能體包含控制算法的供能設(shè)備輸出功率計算等[12]。

第四，基于能源互聯(lián)網(wǎng)模型，從能源互聯(lián)網(wǎng)角度出發(fā)，研究各類分布式能源接入配電網(wǎng)的方式，研究現(xiàn)有貴州配電網(wǎng)規(guī)劃與能源互聯(lián)網(wǎng)下的新型配電網(wǎng)之間的銜接關(guān)系，研究能源互聯(lián)網(wǎng)下的配電網(wǎng)規(guī)劃原則，建立基于智能臺區(qū)的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行及優(yōu)化高級分析[13]。

第五，探討基于多源大數(shù)據(jù)平臺的配電網(wǎng)能源互聯(lián)智能能量管理方式，從能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)出發(fā)，研究將配電網(wǎng)規(guī)劃與電動汽車充換電、需求側(cè)響應(yīng)結(jié)合起來，充分發(fā)揮“能源互聯(lián)網(wǎng)”通信方式的靈活性；同時，開展研究能源互聯(lián)網(wǎng)的多源協(xié)同決策，包括：多源協(xié)同優(yōu)化調(diào)控、社會公共服務(wù)、能源互聯(lián)網(wǎng)的運營模式及核心技術(shù)方向[14]。

第六，研究能源互聯(lián)網(wǎng)中的云端數(shù)據(jù)管理[15-16]、用戶用電行為的數(shù)據(jù)挖掘[17-19]等技術(shù)在貴州電網(wǎng)發(fā)展自身特色能源互聯(lián)網(wǎng)中的可行性；在信息獲取與高效處理方面，開展基于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集與傳輸、基于云計算架構(gòu)的能源信息處理、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的信息挖掘、網(wǎng)絡(luò)信息安全防護等研究；在數(shù)據(jù)處理方面，需開展應(yīng)用混合云、信息物理融合，解決能源互聯(lián)網(wǎng)運行控制、交易管理中分析處理速度瓶頸等問題的研究，從而提高對海量數(shù)據(jù)的處理速度和精度，實現(xiàn)電網(wǎng)電力調(diào)度及交易。

第七，針對貴州分布式可再生能源（生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、以煤為基礎(chǔ)的再生清潔能源、煤層氣、頁巖氣等）的自身特色，研究能源互聯(lián)網(wǎng)在中信息安全、信息通信等方面[20]的問題，研究在已有的智能電網(wǎng)通信資源基礎(chǔ)上構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信網(wǎng)絡(luò)，對貴州電網(wǎng)發(fā)展自身特色能源互聯(lián)網(wǎng)過程中的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信關(guān)鍵技術(shù)進行研究，以研究能源路由器的實現(xiàn)方式為主，其中，能源路由器可分為能源互聯(lián)網(wǎng)間路由器和能源互聯(lián)單元與主干網(wǎng)的并網(wǎng)路由器，并進一步，結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信體系架構(gòu)，從采集監(jiān)控類、流程作業(yè)類、分析決策類、基礎(chǔ)資源類、安全保障類、支撐體系類共6個方面對能源互聯(lián)網(wǎng)中的信息通信關(guān)鍵進行規(guī)劃研究。

當(dāng)然，若想完成上述研究任務(wù)，也存在不小的技術(shù)挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)主要包括以下幾個方面：首先，貴州配電網(wǎng)內(nèi)各類能源的分布和綜合利用（互補共濟）的能力及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的詳細資料統(tǒng)計，這是研究基于貴州電網(wǎng)發(fā)展自身特色的能源互聯(lián)網(wǎng)的前瞻性規(guī)劃研究的基礎(chǔ)，同時需要準(zhǔn)確抓住貴州電網(wǎng)各類能源，尤其是分布式可再生能源發(fā)展的主要技術(shù)問題和所處環(huán)境，尤其是風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、抽水蓄能資源、天然氣、瓦斯氣、煤礦資源、水電等做一個詳細的統(tǒng)計和分析，這需要大量的調(diào)研和收資，是主要技術(shù)難點之一。

其次，“互聯(lián)網(wǎng)+”形勢下能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入研究，是主要的技術(shù)難點。一方面，基于最近幾年能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對其主要的技術(shù)特征進行分析，這是研究能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)；另一方面，重點研究能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在貴州省分布式可再生能源建設(shè)和規(guī)劃中的應(yīng)用是另一個難點，這里的關(guān)鍵技術(shù)包括分布式可再生能源發(fā)電技術(shù)、先進電力電子技術(shù)、先進儲能技術(shù)、智能能量管理技術(shù)、需求響應(yīng)技術(shù)、可靠安全通信技術(shù)、系統(tǒng)規(guī)劃分析技術(shù)等，總結(jié)這些關(guān)鍵技術(shù)，探討其在貴州能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的關(guān)鍵作用，并對其中的多種能源綜合利用的優(yōu)化調(diào)度、能源管理方法進行研究，是主要技術(shù)難點之二。

再次，貴州電網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)模型的搭建。針對貴州電網(wǎng)能源資源分布情況，進行能源互聯(lián)網(wǎng)的精細化建模、運行規(guī)劃及安全性研究，需要通過詳細的數(shù)學(xué)建模，表征基于分布式可再生能源的能源互聯(lián)網(wǎng)基本規(guī)律，搭建能源互聯(lián)網(wǎng)管控模型，以實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)多能量多目標(biāo)管理的任務(wù)，對能源互聯(lián)網(wǎng)的多源協(xié)同策略進行研究，并制定能源互聯(lián)網(wǎng)的控制方式，梳理其與智能電網(wǎng)、信息網(wǎng)之間的關(guān)系，確定它們在能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)體系中的定位和主要職責(zé)，是主要技術(shù)難點之一。

最后的難點在于搭建一次能源側(cè)能源調(diào)度優(yōu)化模型[21-22]，進而根據(jù)能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的功能特性，研究基于動態(tài)多智能體系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)控制策略來平衡能量協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的計算效率及執(zhí)行能力[23]，并最終研究基于多智能體一致性算法及多智能體包含控制算法的能量協(xié)調(diào)控制策略[24-25]，是主要技術(shù)難點。

3 結(jié)論

本文針對貴州電網(wǎng)，對其分布式可再生能源資源概況和發(fā)展現(xiàn)狀進行了研究，分析了其發(fā)展緩慢的原因，同時指出其發(fā)展的優(yōu)勢，并介紹了其近年來發(fā)展分布式可再生能源項目的建設(shè)情況。最后，對貴州電網(wǎng)未來發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)進行了前瞻性分析。本文認為：未來將最新的“能源互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)應(yīng)用于具有貴州自身特色的配電網(wǎng)規(guī)劃中來，將具有很高的學(xué)術(shù)價值、理論創(chuàng)新和工程應(yīng)用價值，這對于建設(shè)“綠色貴州”“氣化貴州”具有重要的意義。