与欧洲顶级科研院所面对面交流-拜访Fraunhofer IEE丨2018年电力行业欧洲智慧能源主题交流系列报道之五
参观完汉诺威工业展之后，山东省电力企业协会交流团一行乘车继续南下，于4月24日抵达位于德国黑森州的卡塞尔市（Kassel），拜访了专注于能源经济和能源系统技术研究的Fraunhofer IEE研究所。Fraunhofer IEE研究所的国际合作部负责人Ulrike Fuchs博士、能源管理部门负责人Jan Von Appen先生以及电网规划及技术部门的M.Sc（科学硕士）Haonan Wang先生参加了交流会。
交流会上，首先由Ulrike Fuchs博士向大家介绍了Fraunhofer IEE研究所的整体情况。据介绍，Fraunhofer IEE研究所在全德国有72家研究所和研究机构，25327名员工，主要承接私有或公共单位的研究项目，2017年营业收入达到23亿欧元，其中研发合同收入20亿欧元，剩余3亿欧元来自于国家对主要基础设施资本支出和国防研究收入。在20亿欧元的研发合同收入中，30%来自德国联邦州和国家政府，另外70%来自于工业领域研发合同和公共资助项目研发。为满足全球范围内的研发需要，Fraunhofer IEE研究所在全世界多个国家设有研究中心或办事处，其中在中国北京也设有代表处。Fraunhofer IEE研究所专注于新能源、电网、能效、储能、能源数字化等方面的课题研究。
Jan von Appen和Haonan Wang先生分别从分散式能源管理和电网规划运行角度介绍了Fraunhofer IEE研究所在全球新能源装机量不断增加的背景下所做的研究工作。
据Jan von Appen先生介绍，德国近十年间安装了大量的风电和光伏，截止到2016年底新能源装机量已达到100GW，已经超过了最大垂直峰值负荷20GW。其中包含42GW的光伏、5GW的海上风电、48GW的陆上风电、6GW的水电和7GW的生物质燃气及其他。不断接入的可再生能源正在改变着欧洲电力市场和电网运行方式，新能源发电某些时候已经可以100%满足消纳需求，同时由于补贴的原因，新能源发电的价格在电力市场上有时为负数。尤其在低压配网端，目前德国配网系统承担了约1600万套光伏系统的电力接入与传输工作。上网电价和家庭用电成本的差距不断缩小，为光伏系统追求自主消纳提供了强大动力，因而促使光伏系统与储能、热泵不断结合，同时为微网的发展提拱了原动力。Appen先生指出,该研究所在能源系统研究方面的主要工作，包括系统设计和零部件开发，能源管理和优化、系统和零部件管理和运维等；对智慧楼宇和微网的分散式蓄能系统的容量研究提供咨询服务和解决方案。在案例说明中Appen先生强调Fraunhofer IEE研究所曾经为江西电力研究院的一栋办公楼提供微网运行控制研究方案。在系统研究的基础上，Fraunhofer还注重软件的研发，以更好的适应综合能源综合管理的要求，其OGEMA（建筑物智慧能源管理平台）可实现分散式能源和用户端的综合管理，以提高系统的稳定性与经济性。
Appen先生结束了介绍之后，Haonan Wang先生从技术和政策背景、不同电压等级的光伏系统接入情况、配网端无功管理等方面介绍了Fraunhofer IEE研究所在电网运行和电网规划方面的研究工作。据介绍，德国目前总共有4家输电公司和约850家配电网公司，不同地区和不同配网范围的新能源分布情况差别非常大，其中风电主要集中在德国北部和东部的中压和高压电网，光伏系统主要集中在南部和西部的低压和中压电网。根据德国相关法规要求，最大允许电压波动为+/-10%,最大升压比例不可超过3%，并对光伏逆变器的无功补偿功率因素做了相关规定。2014年颁布的可再生能源法要求，30kV以下光伏系统的有功功率消减由配网运营商负责，30kV及以上光伏系统的有功功率消减由配网运行商负责或者执行整体70%的消减。随着越来越多的光伏电力的接入，为满足相关法规要求，根据不断变化的市场形势，Fraunhoer IEE研究所在电网规划、运行管理、柔性电网等方面做了大量的研究工作，并积累了大量的经验。如果有企业有意与Fraunhofer IEE研究所建立联系与合作，可与山东省电力企业协会联系，协会将提供联系方式或辅助沟通服务。
