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[摘 要]分析智能电网发展的背景和现状,阐述了智能电网发展现状和需要克服的障碍,对今后智能电网的发展前景进行了预测,为以后智能电网的建设工作提出几点建议。
[关键词]智能电网;发展背景;发展现状
中图分类号:H319 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)46-0372-01
0、引言
伴随着人类进入科技时代,能源短缺的问题也接踵而至,如何在避免环境污染,实现社会可持续发展的基础上确保能源供给,是当今社会面临的巨大挑战。
可再生能源的广泛使用为人类解决能源危机提供了可行的解决方案。常见的可再生能源有太阳能、风能、地热、潮汐等,可再生能源的天然特性决定了其具有分布不均匀性,不稳定性等特点。随着可再生能源大规模并入电网,可再生能源的特性势必会给传统电网带来重大改变。如何适应电力资源的新的发展,如何在新形势下确保输、配电网运行的可靠性和高效性,统筹兼顾电网始端发电侧的生产输送与终端用户侧的可靠供给,是当今电网面临的新任务。在这样的大背景之下,智能电网的概念应运而生,成为解决当下问题的一个有力切入点,智能电网的发展也逐渐成为电力系统行业的共同发展趋势。
1、智能电网的发展背景
就中国来说传统电力系统供给侧主要是火电厂、水电厂、核电厂等,能源供给稳定且集中,可控性较强。供给侧集中供电通过输电线路输送到用户侧。新能源电力的不稳定性和不确定性在大量新能源电力集中或分布接入电网时会导致电网的波动使电网变得不安全、不可控。我们需要重新搭建一个电力网络系统使得我们可以实时监测新能源的接入与断开,及时调控电网波动,灵活控制电网,提高电网的安全性与可靠性。智能电网就是为解决这些问题而搭建的一个电力控制系统。
各国的电力供需环境、电网建设水平各不相同,从而每个国家之间的智能电网发展的路径与重点也各不相同。就中国来说,智能电网列入国家发展战略和“十二五”科技规划,是国家重点建设工程。中国电力市场开放程度不高,电价由国家电网公司调控,智能电网的建设也由电网公司主导。电力市场统一调控使得电网的所有权与管理权比较集中,便于统一管理,制定统一的行业标准,统一规划智能电网的建设[1][8][11]。
随着中国经济的高速发展,对电力的需求也逐年递增,在加强输配电网络建设的基础上,如何提高智能电网的控制水平,是可再生能源大规模并网带来的挑战,也是接下来智能电网建设亟待解决的重要课题 。
2、中国智能电网的发展现状
智能电网的发展建设关乎中华民族发展的百年大计,在国家的大力支持下,智能电网相关技术领域的研究正如火如荼得开展着,经过长时间的积累与实践,在很多领域智能电网的发展已处于世界领先地位,尤其是输送电领域,取得了长足进展,在智能化配送电领域的研究也正在积极地开展过程中。
2007年,华东电网公司启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目,启动了高级调度中心和统一信息平台等智能电网试点工程[2][10]。
2008年,华北电网公司也开始进行智能电网相关的研究和建设,致力于打造智能调度体系,搭建智能电网信息架构,研发清洁能源关键技术,为建设智能输电网奠定基础[11]。
上海市电力公司也相继开展了智能配电网研究,重点关注智能表计、配电自动化以及用户互动等方面[4]。同时,产学研相结合的智能电网研究机构也相继在各大高校落地生根。
3、需要克服的障碍
1)对比欧美国家,将智能电网视为国家战略规划建设,通过立法确保智能电网的建设。我国政府在“十二五”期间将智能电网列入国家规划,但并未制定明确的方针政策确保其发展建设。
2)智能电网建设需要大量资金保障,但中国电网由国家主控,电网公司负责具体工作,市场开放程度低,资金来源有限,电网的建设周期长,回效慢,电网公司需要承担较大资金压力。
3)智能电网与市场机制联系紧密,中国电网市场机制不够完善,用户参与程度较低。而如智能汽车充电桩、家居太阳能智能系统等未来新兴的智能电网项目都直接服务于用户,不完善的市场机制,不利于提升用户体验,不利于智能电网与用户的互动,也不便于用户对电网问题的反馈,从而影响智能电网的发展。
4、发展前景
智能电网被看作是一个不断演变的生态系统,新技术的发展,政策、市场机制的调整及标准的形成都将对智能电网的发展产生较大的影响。
1)信息通信技术和新能源技术的发展及其融合对智能电网的发展有着最重要的影响。当前,物联网技术、云计算和大数据技术在智能电网的应用,已受到了全球范围的广泛重视[5]。物联网、云计算的研究已有一定的基础,大数据的理论尚不完善,学术流派正在形成,大数据在智能电网中的应用价值被看好,但深入系统的研究尚未开展[6]。
2)储能技术的突破对电动汽车的发展有着重要的影响,而储能技术和电动汽车的大规模应用又将对智能电网的形态产生很大的影响。2009 年以来,中国、欧美、日本都加大了储能技术的研究力度,特别是对低成本、大容量、长寿命、高效率的电池的研究[7]。
3)中国国家电网提出了采用特高压输电技术形成洲际联网的设想,并进行了初步的技术经济分析[8]。为实现未来超级电网、洲际联网的发展目标,特高压输电技术、超导输电技术或其他新的输电技术或将得到大规模的发展和应用,电网的规模和形态也将发生重大的改变。
5、结束语
智能电网的建设是一长期的过程,在此过程中应重视如下几方面的工作:
①充分借鉴欧美等发达国家智能电网的发展的经验教训,少走弯路,加强国际合作和技术输出。
②物联网技术、大数据技术、超导技术、储能技术等基础研究和新技術开发研究工作对智能电网发展有深远影响,应该在这些方面加大科研投资,政策支持[9]。
③应进一步完善国家政策制度,完善相应的法律法规,开放电力市场,吸引全社会参与,建设科技含量高、市场活力充沛的中国智能电网。
参考文献:
[1]刘振亚.中国电力与能源[M].北京:中国电力出版社,2012:18-44.
[2]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010:1-11.
[3]王明俊.智能电网与智能能源网[J].电网技术,2010,34(10):1-5.
[4]胡学浩.智能电网:未来电网的发展态势[J].电网技术,2009,33(14):1-5.
[5]中国科学院“构建符合中国国情的智能电网”咨询项目工作组.中国智能电网的技术和发展[M].北京:科学出版社,2013:15-28.
[6]许晓慧.智能电网导论[M].北京:中国电力出版社,2009:27-43.
[7]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,33(8):1-7.
[8]王益民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化,2010,34(22):1-6.
[9]中国能源中长期发展战略研究项目组.中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究:综合卷[M].中国科学出版社,2011:24-27.
[10]余贻鑫,栾文鹏.智能电网述评[J].中国电机工程学报,2009,29(34):1-8.
[11]张东霞,姚良忠,马文媛.中外智能电网发展战略[J].中国电机工程学,2013,33(31):1-15.
[关键词]智能电网;发展背景;发展现状
中图分类号:H319 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)46-0372-01
0、引言
伴随着人类进入科技时代,能源短缺的问题也接踵而至,如何在避免环境污染,实现社会可持续发展的基础上确保能源供给,是当今社会面临的巨大挑战。
可再生能源的广泛使用为人类解决能源危机提供了可行的解决方案。常见的可再生能源有太阳能、风能、地热、潮汐等,可再生能源的天然特性决定了其具有分布不均匀性,不稳定性等特点。随着可再生能源大规模并入电网,可再生能源的特性势必会给传统电网带来重大改变。如何适应电力资源的新的发展,如何在新形势下确保输、配电网运行的可靠性和高效性,统筹兼顾电网始端发电侧的生产输送与终端用户侧的可靠供给,是当今电网面临的新任务。在这样的大背景之下,智能电网的概念应运而生,成为解决当下问题的一个有力切入点,智能电网的发展也逐渐成为电力系统行业的共同发展趋势。
1、智能电网的发展背景
就中国来说传统电力系统供给侧主要是火电厂、水电厂、核电厂等,能源供给稳定且集中,可控性较强。供给侧集中供电通过输电线路输送到用户侧。新能源电力的不稳定性和不确定性在大量新能源电力集中或分布接入电网时会导致电网的波动使电网变得不安全、不可控。我们需要重新搭建一个电力网络系统使得我们可以实时监测新能源的接入与断开,及时调控电网波动,灵活控制电网,提高电网的安全性与可靠性。智能电网就是为解决这些问题而搭建的一个电力控制系统。
各国的电力供需环境、电网建设水平各不相同,从而每个国家之间的智能电网发展的路径与重点也各不相同。就中国来说,智能电网列入国家发展战略和“十二五”科技规划,是国家重点建设工程。中国电力市场开放程度不高,电价由国家电网公司调控,智能电网的建设也由电网公司主导。电力市场统一调控使得电网的所有权与管理权比较集中,便于统一管理,制定统一的行业标准,统一规划智能电网的建设[1][8][11]。
随着中国经济的高速发展,对电力的需求也逐年递增,在加强输配电网络建设的基础上,如何提高智能电网的控制水平,是可再生能源大规模并网带来的挑战,也是接下来智能电网建设亟待解决的重要课题 。
2、中国智能电网的发展现状
智能电网的发展建设关乎中华民族发展的百年大计,在国家的大力支持下,智能电网相关技术领域的研究正如火如荼得开展着,经过长时间的积累与实践,在很多领域智能电网的发展已处于世界领先地位,尤其是输送电领域,取得了长足进展,在智能化配送电领域的研究也正在积极地开展过程中。
2007年,华东电网公司启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目,启动了高级调度中心和统一信息平台等智能电网试点工程[2][10]。
2008年,华北电网公司也开始进行智能电网相关的研究和建设,致力于打造智能调度体系,搭建智能电网信息架构,研发清洁能源关键技术,为建设智能输电网奠定基础[11]。
上海市电力公司也相继开展了智能配电网研究,重点关注智能表计、配电自动化以及用户互动等方面[4]。同时,产学研相结合的智能电网研究机构也相继在各大高校落地生根。
3、需要克服的障碍
1)对比欧美国家,将智能电网视为国家战略规划建设,通过立法确保智能电网的建设。我国政府在“十二五”期间将智能电网列入国家规划,但并未制定明确的方针政策确保其发展建设。
2)智能电网建设需要大量资金保障,但中国电网由国家主控,电网公司负责具体工作,市场开放程度低,资金来源有限,电网的建设周期长,回效慢,电网公司需要承担较大资金压力。
3)智能电网与市场机制联系紧密,中国电网市场机制不够完善,用户参与程度较低。而如智能汽车充电桩、家居太阳能智能系统等未来新兴的智能电网项目都直接服务于用户,不完善的市场机制,不利于提升用户体验,不利于智能电网与用户的互动,也不便于用户对电网问题的反馈,从而影响智能电网的发展。
4、发展前景
智能电网被看作是一个不断演变的生态系统,新技术的发展,政策、市场机制的调整及标准的形成都将对智能电网的发展产生较大的影响。
1)信息通信技术和新能源技术的发展及其融合对智能电网的发展有着最重要的影响。当前,物联网技术、云计算和大数据技术在智能电网的应用,已受到了全球范围的广泛重视[5]。物联网、云计算的研究已有一定的基础,大数据的理论尚不完善,学术流派正在形成,大数据在智能电网中的应用价值被看好,但深入系统的研究尚未开展[6]。
2)储能技术的突破对电动汽车的发展有着重要的影响,而储能技术和电动汽车的大规模应用又将对智能电网的形态产生很大的影响。2009 年以来,中国、欧美、日本都加大了储能技术的研究力度,特别是对低成本、大容量、长寿命、高效率的电池的研究[7]。
3)中国国家电网提出了采用特高压输电技术形成洲际联网的设想,并进行了初步的技术经济分析[8]。为实现未来超级电网、洲际联网的发展目标,特高压输电技术、超导输电技术或其他新的输电技术或将得到大规模的发展和应用,电网的规模和形态也将发生重大的改变。
5、结束语
智能电网的建设是一长期的过程,在此过程中应重视如下几方面的工作:
①充分借鉴欧美等发达国家智能电网的发展的经验教训,少走弯路,加强国际合作和技术输出。
②物联网技术、大数据技术、超导技术、储能技术等基础研究和新技術开发研究工作对智能电网发展有深远影响,应该在这些方面加大科研投资,政策支持[9]。
③应进一步完善国家政策制度,完善相应的法律法规,开放电力市场,吸引全社会参与,建设科技含量高、市场活力充沛的中国智能电网。
参考文献:
[1]刘振亚.中国电力与能源[M].北京:中国电力出版社,2012:18-44.
[2]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010:1-11.
[3]王明俊.智能电网与智能能源网[J].电网技术,2010,34(10):1-5.
[4]胡学浩.智能电网:未来电网的发展态势[J].电网技术,2009,33(14):1-5.
[5]中国科学院“构建符合中国国情的智能电网”咨询项目工作组.中国智能电网的技术和发展[M].北京:科学出版社,2013:15-28.
[6]许晓慧.智能电网导论[M].北京:中国电力出版社,2009:27-43.
[7]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,33(8):1-7.
[8]王益民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化,2010,34(22):1-6.
[9]中国能源中长期发展战略研究项目组.中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究:综合卷[M].中国科学出版社,2011:24-27.
[10]余贻鑫,栾文鹏.智能电网述评[J].中国电机工程学报,2009,29(34):1-8.
[11]张东霞,姚良忠,马文媛.中外智能电网发展战略[J].中国电机工程学,2013,33(31):1-15.