《電子技術應用》
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智能電網由概念走向實踐

2010-01-15
作者:來源:中國電子報 電子網

        智能電網得以發(fā)展是基于人們對未來可再生能源的發(fā)展有樂觀的估計,它的主要目的也是為應對未來可再生能源的規(guī)模化利用??稍偕茉吹囊?guī)?;脮龠M發(fā)電、輸送、用電方式的重大變革。
        智能電網解決兩大問題
        為刺激美國經濟的復蘇,智能電網成為美國總統(tǒng)奧巴馬上臺后實施的能源戰(zhàn)略中的重要組成部分,這一專業(yè)詞匯也因此一夜之間家喻戶曉。而由于符合低碳經濟的發(fā)展趨勢,智能電網也引起了世界各國政府前所未有的重視。
        在我國,面對新形勢新挑戰(zhàn),國家電網公司迅速將“智能電網”上升到戰(zhàn)略層面,今年上半年適時提出了全面建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強電網為基礎,以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的統(tǒng)一堅強智能電網計劃。并針對此計劃國家電網做出了三步走的規(guī)劃,2009年至2010年為規(guī)劃試點階段,2011年至2015年為全面建設階段,2016年至2020年為引領提升階段。去年8月份,第一階段工作已全面啟動,將重點開展電網智能化規(guī)劃工作,制定技術標準和管理規(guī)范,研究關鍵技術和研發(fā)智能化設備,開展各環(huán)節(jié)的試點工作。據(jù)悉,目前第一階段工作已取得了一定的進展。
        在當今世界面臨嚴峻的氣候變暖和能源緊缺等環(huán)境問題、能源問題的情況下,發(fā)展智能電網顯得異常重要。據(jù)專家介紹,智能電網的建設可以解決兩個重要的問題,而這將對應對能源和環(huán)境問題的挑戰(zhàn)有很大幫助。
        電網的智能化改造可以提升電網的效率。清華大學微電子研究所副所長王志華介紹說,據(jù)統(tǒng)計,全世界的發(fā)電總量在電網內部消耗了大約40%,根據(jù)美國能源部提供的數(shù)據(jù),如果美國電網效率提高5%,所節(jié)約的能源相當于減少5300萬輛汽車產生的二氧化碳排放,建設智能電網是提高電網輸電效率的有效手段。
        智能電網也給可再生能源發(fā)電并網提供了條件。中科院電工所所長肖立業(yè)告訴《中國電子報》記者,因為風電、光電等新能源的發(fā)電方式與傳統(tǒng)能源不同,輸配電方式也有較大差異,通過智能電網才能實現(xiàn)并網發(fā)電。而在用電對象和用電方式上它們也與傳統(tǒng)能源不一樣,比如未來電動汽車應用將普及,更多的儲能電站也將被建設,這些都將需要在電網智能化的基礎上實現(xiàn)。
        新能源分布式利用是重點
        從智能電網的發(fā)展歷程看,也主要是朝著解決以上這兩個問題的方向走。最早美國在2001年提出的Intelligrid智能電網概念,是基于保證電力供應,提升電網的輸配電和使用效率,從而減少拉閘限電而對電網進行升級改造。之后在此基礎上,美國在2003年提出的“Grid2003”計劃將智能電網的構架較為全面地勾畫出來。在之后漸進的發(fā)展中,隨著新能源發(fā)電技術的進步和傳統(tǒng)能源的缺乏,智能電網的發(fā)展越來越強調對新能源尤其是可再生能源的分布式利用?,F(xiàn)在在美國和歐洲一些國家已經有一些智能電網的試點城市在建設中,而這些試點城市都將可再生能源與傳統(tǒng)能源的發(fā)電結合起來。
        肖立業(yè)舉例說,2008年,美國在科羅拉多州的Boulder市建成了一個智能電網試點城市,將配電技術和風電、太陽能發(fā)電相結合,構建配電網實時高速雙向通信網絡,整合基礎設施,支持小型風電和太陽能發(fā)電等分布式發(fā)電,并具備相關儲能技術。
他指出,智能電網得以發(fā)展是基于人們對未來可再生能源的發(fā)展有樂觀的估計,它的主要目的也是為應對未來可再生能源的規(guī)?;谩?稍偕茉吹囊?guī)模化利用會促進發(fā)電、輸送、用電方式的重大變革。他認為,我國發(fā)展智能電網也應把促進新能源的規(guī)?;梅旁谑孜?,現(xiàn)階段我國應主要從新能源的分布式利用示范點建設入手,做好配電系統(tǒng)和分布式能源利用的有機整合,先在小城市做示范,而在大電網上宜先進行關鍵技術和標準的研究,比如框架結構的研究等。
        中國有較好基礎
       專家們認為中國具備發(fā)展智能電網的較好基礎。中國在智能電網的研究上已歷經多年,在1999年就提出了數(shù)字電力系統(tǒng)的概念,和現(xiàn)在所說的智能電網概念很接近。而面向可再生能源的分布式利用,我國在2001年就開始了分布式電力技術的研究工作。
        雖然之前并未出現(xiàn)智能電網的概念,但電力系統(tǒng)的數(shù)字化工作已經在我國電網的改進和發(fā)展上進行了,電力設備供應商許繼電氣總工、許繼集團智能電網研究中心主任周逢權告訴記者:“我國原來發(fā)展的數(shù)字化變電站實際上和智能變電站是一個方向,它要求的是電力設備的數(shù)字化,主要的特征是實現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)的采集和可視化,而智能化的含義則是在此基礎上更進了一層,在可視的基礎上要實現(xiàn)更多的控制和應用。”他認為,智能化是對數(shù)據(jù)的深層次加工,為自動化服務提供更智能的大腦,實現(xiàn)了變電站的更強的控制和自動化應用能力,比如自身的控制、自協(xié)調和互動能力等。除了這些之外,我國的電力設備總體上來說也相對比較先進,這些都為建設智能電網打好了基礎。

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