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电网智能!关于我国智能电网

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红门智能/停车场/深圳南方电网智能停车场系统 视频 : 智能电网的基础是 1、★对农村电网智能化2、★我国电网智能化前景探析3、★机电一体化在电力系统中的应用4、★关注智能电网

晋若斌

(华北水利水电大学电力学院,河南 郑州 450046)

摘 要:在新一轮新技术引领的能源变革里边,作为国家电网应该结合实际,依靠新技术,按照新能源的发展要求发展智能电网,提升电力行业的竞争力,适应我国经济和能源的发展要求.

关键词:能源变革 智能电网

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1003-9082 ( 2015 ) 01-0311-01

随着科技的日新月异,人们的生活发生了翻天覆地的变化.智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题. 我国的坚强智能电网有别于传统电网,坚强智能电网通过统一信息平台,实现了广域、全局的信息实时共享,打破了传统电网存在的隔离,打通了电网内部的信息孤岛. 通过整合资源实现优化配置,通过电力流、信息流、业务流的高度融合,获取最大的社会经济效益.深入思考我国智能电网发展的有关问题,对占领智能电网这个能源革命的制高点,借此全面推动电网体系的革命,提高电力行业竞争力,推动经济社会转型具有一定的价值和现实意义.

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一、发展智能电网的重大意义

1.调整区域能源不平衡

我国能源资源与生产力呈逆向分布,能源资源主要分布在西部、北部以及西南等经济相对落后地区,而能源消费主要集中在东中部经济发达地区. 能源资源的分布特点决定了我国基地式的能源开发格局. 总体来看,位于西部和北部的大煤电基地、位于西南的大水电基地距离东部电力消费地区遥远,需依托先进的特高压输电技术才能实现能源基地的大规模电力外送. 因此,必须加快构建以特高压为骨干网架的电网体系,实现西部电能向东部输送,可再生能源有序接入,并通过先进的调度和控制技术,实现各种能源资源的优化配置,提高电力输配的安全性和经济性.

2.调整能源结构

目前我国的二氧化碳排放量已高居世界榜首,这一现实使我国在国际社会中面临着巨大的政治压力. 而长期以来的 “以煤为主” 的能源结构和持续大幅度增长的能源需求,正是导致我国温室气体排放量快速上升的主要原因 .为了应对气候变化,我国政府明确了要加大能源结构优化力度的能源战略举措,力求通过进一步加快对可再生能源的开发利用来降低对化石能源的依赖性.在上述国家战略实施中,要求联接一次能源供应和终端消费的电网系统必须具备强大的能源输配能力,并充分发挥资源优化配置作用,而发展智能电网可以解决上述问题.

3.调整产业结构

智能电网涉及特高压、信息、储能、通信、装备制造、智能家用电器等多个领域的技术研发和产品生产.因此,智能电网的建设将大大带动我国相关产业的发展和电工制造业、智能楼宇、智能家庭、智能交通等一系列建设,并推动技术升级和产业结构调整.

4.节能效益

智能电网可以通过以下方式达到节能效益:提高发电能源的利用效率,促进发电侧节能减排; 提高电网电能输送效率,减少输电线路损失电量; 提高电力用户的电能利用效率,节约终端用电量.另外,坚强智能电网还可以极大地促进水电、核电、风能、太阳能等清洁能源发电的利用,实现对化石能源的替代,减少化石能源消耗.

5.为电动汽车新型电力用户提服务

由于电动汽车所使用的电能是二次能源,对于城市来说,电动汽车属于零排放汽车.随着智能电网技术的发展,风能、水能、核能、地热能、太阳能等清洁能源发电将得到充分利用,为电动汽车的应用提供广阔的空间.

将清洁能源发电用于电动汽车,替代了目前意义上的煤炭发电用于电动汽车的一次能源污染.电动汽车的应用还可以减少对石油的依赖,从而将有限的石油资源用于更重要的领域,以缓解我国能源的紧张状况.

二、发展智能电网的条件已经具备

1.发展智能电网的各项体系已经成熟

1.1 技术体系. 一是通信支撑体系,它是坚强智能电网信息运转的有效载体,是坚强智能电网信息传输的坚实基础; 二是信息支撑体系,它通过对电网基础信息分层分级的集成与整合,达到信息的纵向贯通和横向集成,为坚强智能电网提供实时信息支撑; 三是知识体系,利用坚强智能电网蕴含的知识体系,服务于其精细化管理和标准化建设,提高电网调度的智能化和科学决策水平.

1.2 标准体系. 标准体系作为技术发展的制高点,有利于坚强智能电网的规范化建设和运营,指导和检验坚强智能电网的发展和建设,对保护民族工业的发展至关重要.随着大量新技术的应用和新系统的建设,需要开展相关试验与认证技术、方法和环境的研究,这是建设坚强智能电网的制度保障. 国家电网公司 2010 年 6 月发布智能电网的两大规划,涉及关键设备(系统)研制和技术标准体系.2010 年 8 月,国家电网已经编制了 4 项国际标准,其中包括特高压交流电压标准.

1.3 智能体系. 通过电力流、信息流、业务流的一体化融合,实现电网运行方式的灵活可调,保障多元化电源和不同特征电力用户的可靠接入及方便使用,提供增值服务,以提升社会经济效益的各种能力.例如,智能电网将使 “有插座的地方就有互联网” ,有插座的地方就可以安装电话,它将使互联网极大地普及,实现公共服务的远程网络化. 与此同时,它也将推动电网收入多元化、收费多元化,电网的组合式收费将变为现实,而且用户通过智能电网节省的电费,也许就可以支付通讯费、宽带费了.

1.4 基础体系. 一是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的实体电力网络,这是实现坚强智能电网的基础; 二是电网支撑站点(包括变电站 / 换流站、电网储能点、电网补偿点、配网控制点等),它是支撑实体坚强智能电网的关键; 三是电网设备和满足电网安全经济运行、灵活可靠的各种坚强智能电网装备.

这些体系为我们构建信息化、自动化、数字化、互动化的自主创新电网创造了条件,为我们实现智能电网提供了技术保障.

2.发展智能电网已上升为国家战略

我国坚强智能电网的建设与实施,担负着发展和优化提升双重重任,因此更需要强调政府的宏观引导作用,在重大科技项目立项、电网项目核准、电价、资金政策和标准制定方面给予支持. 并加强引导和支持电工电器制造业技术升级,推动智能电器和装备发展,提高用电效率,实现节能降耗.

我国 《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 明确提出,要积极推动能源生产和利用方式变革,发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设,增强电网优化配置电力的能力和供电可靠性.这标志着特高压、智能电网建设已全面纳入国家发展战略,上升为国家意志.

核电、风电等新能源要投入民用,离不开智能电网. 政府为解决由于新能源并网带来的调峰问题和电网适应性不够的问题,“十二五” 期间将普遍推行智能电网.如果说核电、风电是 “汽车” ,智能电网就是 “高速公路” .

三、发展智能电网要从我国实际出发

不同的国家发展智能电网的重点不同. 欧盟侧重于如何高效地接纳可再生能源,美国侧重于电网的安全运行. 我国的实际情况: 一是中国的城镇化和工业化对电力需求的增长非常迅速; 二是中国的资源分布和消费是逆向分布的; 三是在气候变化、节能减排方面,我国面临着巨大的环保压力;四是信息化的高速发展对智能电网提出了新要求.所以,发展中国的智能电网必须考虑中国的自然环境因素,应该紧紧围绕气候变化、市场参与、能源供应安全等问题,在新能源、电动汽车、储能技术等方面要有新发展、新突破,最终实现信息化、自动化、互动化.具体讲,必须做到以下三点:

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第一,在发展方向上,以坚强的中国特色智能电网基本构架作为发展基础,通过完善传统电网基础设施,使之满足智能电网对电网基础的基本要求.要先试点后推广,分阶段有步骤实施.

第二,在技术上,以控制为手段实现智能化.做到贯穿电力系统发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现电力流,信息流,业务流高度融合.

第三,在管理上,实现管理理念的调整和变革.通过精细化、标准化实现智能化发展,满足高效、协调、可持续和大幅度增长的发展要求.

如果实现了智能电网,我们可以取得以下功效: 一是智能电网能够实现双向互动的数据传输,实行动态的浮动电价制度; 二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理; 三是智能电网能够将新型可替代能源接入电网,比如太阳能、风能、地热能等,实现分布式能源管理; 四是可以提高供电效率,减少能量损耗,改善供电质量,解决电网商业化运转; 五是智能电表可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、宽带业务或传播电视信号.

总之,智能电网的最终目的是实现电网的经济、高效、可靠、安全运行,实现能源包括可再生能源的规模化高效利用,实现经济、环境和社会效益的最大化.

作者简介: 晋若斌,男,(1994.1-) ,华北水利水电大学电力学院大三学生,电气工程及其自动化专业.研究方向: 智能电网

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