淺談發(fā)展智能電網(wǎng)的原因

談景宏

摘 要：在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)下，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)不能夠滿足電力行業(yè)的需求，智能電網(wǎng)成為發(fā)展方向，電網(wǎng)已成為工業(yè)化、信息化社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分。本文討論了為什么要發(fā)展智能電網(wǎng)，以及智能電網(wǎng)在各方面的優(yōu)勢(shì)等。

關(guān)鍵詞：

智能電網(wǎng)（smart power grids），就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。

與現(xiàn)有電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點(diǎn)，其先進(jìn)性和優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：①具有堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性得到鞏固和提升。②信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。③柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲(chǔ)能、配電自動(dòng)化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運(yùn)行控制更加靈活、經(jīng)濟(jì)，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動(dòng)汽車充放電設(shè)施的接入。④通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運(yùn)用，將大大提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和高效。⑤實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信息的高度集成、共享與利用，為運(yùn)行管理展示全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)圖。⑥建立雙向互動(dòng)的服務(wù)模式，用戶可以實(shí)時(shí)了解供電能力、電能質(zhì)量、電價(jià)狀況和停電信息。

1 生活方便

堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，將推動(dòng)智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展，提升人們的生活品質(zhì)。①讓生活更便捷。家庭智能用電系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)、熱水器等智能家電的實(shí)時(shí)控制和遠(yuǎn)程控制；又可以為電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)等提供接入服務(wù)；還能夠通過智能電能表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和自動(dòng)轉(zhuǎn)賬交費(fèi)等功能。②讓生活更低碳。智能電網(wǎng)可以接入小型家庭風(fēng)力發(fā)電和屋頂光伏發(fā)電等裝置，并推動(dòng)電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用，從而提高清潔能源消費(fèi)比重，減少城市污染。③讓生活更經(jīng)濟(jì)。智能電網(wǎng)可以促進(jìn)電力用戶角色轉(zhuǎn)變，使其兼有用電和售電兩重屬性；能夠?yàn)橛脩舸罱ㄒ粋€(gè)家庭用電綜合服務(wù)平臺(tái)，幫助用戶合理選擇用電方式，節(jié)約用能，有效降低用能費(fèi)用支出。

2 產(chǎn)生效益

堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，使得電網(wǎng)功能逐步擴(kuò)展到促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提供多元開放的電力服務(wù)、推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多個(gè)方面。作為我國(guó)重要的能源輸送和配置平臺(tái)，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)從投資建設(shè)到生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的全過程都將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源生產(chǎn)和利用、環(huán)境保護(hù)等方面帶來巨大效益。

3 分配資源

我國(guó)能源資源與能源需求呈逆向分布，80%以上的煤炭、水能和風(fēng)能資源分布在西部、北部地區(qū)，而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區(qū)。能源資源與能源需求分布不平衡的基本國(guó)情，要求我國(guó)必須在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行能源資源優(yōu)化配置。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，為能源資源優(yōu)化配置提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建成后，將形成結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的受端電網(wǎng)和送端電網(wǎng)，電力承載能力顯著加強(qiáng)，形成“強(qiáng)交、強(qiáng)直”的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)大水電、大煤電、大核電、大規(guī)模可再生能源的跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率輸送顯著提升電網(wǎng)大范圍能源資源優(yōu)化配置能力。

4 能源發(fā)展

風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用以生產(chǎn)電能的形式為主，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可以顯著提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接入、消納和調(diào)節(jié)能力，有力推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。①智能電網(wǎng)應(yīng)用先進(jìn)的控制技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù)，完善清潔能源發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高了清潔能源接納能力。②智能電網(wǎng)合理規(guī)劃大規(guī)模清潔能源基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和送端電源結(jié)構(gòu)，應(yīng)用特高壓、柔性輸電等技術(shù)，滿足了大規(guī)模清潔能源電力輸送的要求。③智能電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模間歇性清潔能源進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)調(diào)度，提高了清潔能源生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。④智能化的配用電設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分布式能源的接納與協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)與用戶的友好互動(dòng)，使用戶享受新能源電力帶來的便利。

5 節(jié)能減排

加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)具有重要意義：①支持清潔能源機(jī)組大規(guī)模入網(wǎng)，加快清潔能源發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整；②引導(dǎo)用戶合理安排用電時(shí)段，降低高峰負(fù)荷，穩(wěn)定火電機(jī)組出力，降低發(fā)電煤耗；③促進(jìn)特高壓、柔性輸電、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等先進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，降低輸電損失率，提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

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