建筑电气:首先我代表杂志社及我们杂志的广大读者向您表示敬意。您在改善电能质量方面作了大量的专业技术工作,您在这一领域的长期努力和贡献,被这个行业赞赏和尊敬。
1 建筑电气:当今新能源的研究、开发和使用已经成为一种非常主流的趋势,无论是欧美国家还是我们中国等新兴国家,政府和电力行业都从不同层面给予积极倡导甚至是强力的推动。我们注意到,您在这样的背景下,研究新能源接入电网所带来的电能质量问题,请谈谈您研究这个问题的出发点。
Alex:你的问题很好。我到过世界很多地方,主要就是解决电能质量问题。的确,现在我碰到很多新的问题。因为大家都在广泛采用新能源,随之带来了很多电能质量问题,互连啊,入网啊等等,造成不少新问题。
20年前,我们就有了风力发电、太阳能发电,但那时所占的比例非常小,根本不足为奇,即使真的碰到什么问题,把它断开就行了。现在像风力发电有的地方已经占到发电量的10 % 甚至到20 %,在这种情况下,如果电网有一个扰动,如果这个扰动造成风力发电机都要离线,离开电网,会对电网造成很大的影响。既影响电网的稳定性,又给风力发电公司造成很大损失,这么多的能量本来是应该用来发电的。
以前,传统的发电机功率非常大,惯性也非常大,不像现在发电机数量很多,越来越多的小风力发电机,从安全和稳定的角度来看和原来就不同了。我注意到这样的现象,并不是因为谐波怎么样,更主要的是由于这么多小型发电机互连,会对整个电网的稳定性造成很大的影响。
再比如太阳能,同样也存在刚才讲的稳定问题。如果我们把这座大楼(会议中心)和电网断开,单纯靠太阳能供电,对电网不存在稳定性的问题,但是对会议中心来讲是有很大问题的。如果我们这座大楼只靠太阳能供电,因为整个负荷很大,太阳能发电承载不了,会造成过负荷,电压会降低。(Alex先生指着头顶一盏坏掉的灯)你看现在虽然是连着电能质量非常好的上海电力公司的电源都有这类小问题,如果是只靠太阳能供电,这个现象会严重得多,糟糕得多。我的这个回答非常的长。
2 建筑电气:从表面上看大力开发利用新能源和保证电能质量似乎是相对立的,您怎样看待这二者之间的关系?
Alex(Alex先生考虑了一下回答):尽管这是一个矛盾,但相对来讲这是一个比较好的矛盾。首先,如果我们不采用新能源,我们的河水就会上涨得更凶,我们的碳排放就会更厉害,所以跟这些大的环境问题比起来,电能质量问题就是很小的问题了。
建筑电气:您在进行电能质量问题研究的过程中,在解决新能源入网所引起的电能质量问题的过程中,是否能得到不同利益方的配合?
Alex:大家都知道最终目标应该是开发使用更多的新能源,因为我们的能源不够用了。在解决电能质量问题过程中,我认为应该靠制定更多的新的标准来平衡各方的利益。当然在这中间会碰到很多实际的问题,这就需要我们一起来努力,认真研究一个一个的实际问题,解决问题,标准的制定应该可以兼顾到各方的利益。
就拿电动扶梯来说。在全世界电动扶梯的宽度和高度基本都是统一的标准,这个标准的制定,并不是因为某个人对扶梯感兴趣而写了这个标准,是因为在使用的过程中,有的人因为踏步太高而绊倒了,而太低又导致了另外的问题,结果大家逐渐统一,形成了现有的标准,解决了之前的问题。关于电能质量也应该是这样一种状态。
今天上午很多人在发言中强调,要怎么去严格执行电能质量标准。我是代表IEC写了这样的电能质量标准,也许我写的时候,初衷并不是一定要作那么严厉的规定,但现在我看到,大家是怎样在严格地执行标准的条款了。这里我需要告诉大家,在严格执行标准条款的时候,不能忽略了为什么要执行这个条款,同时也要思考标准这样制定是否合理?因为标准更多是来源于经验值。
建筑电气:对于规范标准的定位,中美之间似乎还存有些许差异?
Alex:是,又不是!举个例子:这两天住的酒店,房间内部有楼梯,很陡的楼梯。尽管在全世界都有楼梯的标准,但是在这个问题上中国人还是很有创意,用很陡的楼梯来解决空间不足的矛盾。
3 建筑电气:中国作为一个快速发展的国家,13亿人的能源需求增长,一定是惊人的,这必定会刺激新能源的开发利用。事实上,中国的新能源发展已经超乎人们的预料。有资料显示,目前中国光伏发电占世界40 %,风力发电也仅次于美国,而且增长速度惊人。您作为一位资深专家怎样看待这种超乎预料的发展速度?
Alex:中国在新能源方面,无论从技术还是资源都是领先的,中国的太阳能发电成本比世界任何地方都低。尽管发展速度很快,但和传统能源相比所占比例还是很小(传统能源应该超过90 %)。
我们应该将改善环境状况作为根本目的来开发和利用新能源。事实上电能质量问题和碳排放来比,或者和环境污染相比就小得多了。比如,这盏灯闪动肯定不舒服,但黄浦江水位上涨
建筑电气:也就是说,新能源发展速度快是好事,肯定会有电能质量问题,但是我们可以通过技术方式来解决。
Alex:是的!
4 建筑电气:像太阳能发电、风力发电这类间歇式能源,对储能技术以及电网智能化程度的要求非常高,新能源本身的质量认证体系及新能源电力入网的接入标准也应该是不可或缺的。在部分国家标准暂时空缺或薄弱的这种局面下快速发展的新能源,电能质量问题实际上是很严峻的。Alex先生能否给我们中国电能质量领域一些建议?
Alex:这个问题大家似乎都很清楚,但做起来却不那么尽如人意。我的第一个比较务实的建议是,更广泛地采用监测系统,这样大家可以更清楚地了解到底是什么现状,什么问题才是最严重的问题,然后我们再根据实际情况来解决。第二点,大家都应该执行标准,但不要因为标准把有创意的思路给抹掉了,给阻碍了。不要过分地被标准所束缚,一个好的想法可能比现有标准更实用,应该给这些新的想法空间。标准也不一定就是最好的。
建筑电气:您作为写标准的人,对标准的定位有些出乎我的意料。
Alex:我作为国际标委会的召集人,很希望中国能有更多的专家积极参与国际标委会的工作,这种交流很重要,大家可以更全面更深入地了解标准制定的情况、背景。而且像中国目前这个发展规模,在国际标委会这类组织内,应该有相当的声音及全面的对接。可是目前中国参与的人太少了。再有个建议:尤其希望使用标准的人参与其中,把对标准使用的感受反映到标准制定的会议上来。
5 建筑电气:您作为电能质量问题的国际知名专家,对建筑电气领域的电能质量问题有何认识?请给予指点。
Alex:对于建筑电气领域电能质量问题,应该加强对敏感负载侧电能质量的监测,比如数据中心或者是别的经常出问题的地方,并不需要对整个变电站、变压器或是整个系统进行监测。解决电能质量问题应该是有针对性的,务实的,因某个建筑具体情况而言的。对电能质量各项技术指标的要求,可能会因不同用户的使用需求而有不同。那么,我们应该根据负载需要什么品质的电能来提供相应品质的电能,而不是仅仅按照标准规定的指标来提供电能。比如信息系统和普通照明对电能质量的要求就相差很多,简单地执行电能质量的一些常规基础指标,很难真正解决电能质量问题。
6 建筑电气:建筑电气杂志社是“欧盟-亚洲电能质量项目中国合作组”的成员,合作组成立1年以来,合作组成员共同努力,致力于宣传、推广电能质量领域的先进理念、先进技术和先进产品,希望更大范围地引起社会各方及专业人士的关注、重视。您如何看待和评价APQI的工作?
Alex:这是很好的一件事情,我们需要各个方面的合作,我们需要媒体,通过更多更广的专业渠道,让不了解的人了解这个问题,让大家关注电能质量问题,一起来解决电能质量问题。
建筑电气:谢谢Alex先生接受本社的采访!
Alex McEachern 教授简介
美国电力标准实验室创始人、总裁、首席技术专家,美国电气电子工程师学会(IEEE)高级会员, IEEE 1159.1主席,IEEE 519成员, IEEE电能质量标准统筹委员会投票会员;国际电工委员会(IEC) TC
在世界各地解决各种电能质量问题,因其对电能质量行业的长期贡献,被授予2001 Mungenast Award终身成就奖;电能质量仪器制造公司BMI创始人;在世界各地为研究生电能质量相关课程授课; 著有大量学术文献、大学教科书等;拥有28项与电能质量有关的专利。