智能電網(wǎng)對(duì)低碳電力系統(tǒng)的支撐作用

梁郭江　胡琛

摘 要：智能電網(wǎng)指的是對(duì)電網(wǎng)的智能化，是建立在發(fā)達(dá)的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的維系電力正常生產(chǎn)和電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行的重要手段，有利于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)低碳運(yùn)行的環(huán)境友好的目標(biāo)。文章主要對(duì)智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)以及低碳電力系統(tǒng)的概況進(jìn)行了分析，重點(diǎn)探討了智能電網(wǎng)對(duì)低碳電力系統(tǒng)的支撐作用，以期能夠?yàn)榈吞茧娏ο到y(tǒng)的發(fā)展起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；低碳電力系統(tǒng)；支撐作用

全球低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)“十二五”節(jié)能減排的工作要求，均對(duì)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的發(fā)展提出了新的要求，電力工業(yè)只有轉(zhuǎn)變自身的發(fā)展機(jī)制，大力推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，才能更好地適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境的變化，獲得可持續(xù)的發(fā)展。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)高效、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、清潔環(huán)保智能電網(wǎng)調(diào)度的要求，結(jié)合當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)，建設(shè)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，使低碳電力系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際化先進(jìn)水平，有助于確保電網(wǎng)調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、智能化的實(shí)現(xiàn)。

1 智能電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)及低碳電力系統(tǒng)概況

1.1 智能電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)

智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效克服了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難以采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的不足，加強(qiáng)了調(diào)度總站對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的控制，在實(shí)際應(yīng)用中，智能電網(wǎng)兼具技術(shù)功能及相應(yīng)目標(biāo)功能，即通過(guò)引入可再生資源，借助先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)電，從而減少碳的排放量，提高能源的利用效率，能夠滿足多元化的生產(chǎn)需求，就目前應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，智能電網(wǎng)在發(fā)電、輸電、配電以及用電各個(gè)環(huán)節(jié)均發(fā)揮了顯著的作用，在對(duì)能源穩(wěn)定性進(jìn)行分析和優(yōu)化過(guò)程中也實(shí)現(xiàn)了能源利用的高效、節(jié)能、環(huán)保等目標(biāo)，國(guó)內(nèi)智能用電技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到了初步的顯現(xiàn)[1]。智能電網(wǎng)的目標(biāo)功能在電力的各個(gè)環(huán)節(jié)均有所體現(xiàn)，概括來(lái)講，主要包括以下幾個(gè)方面：其一，清潔發(fā)電，基于分布式發(fā)電及微電網(wǎng)技術(shù)，在發(fā)電環(huán)節(jié)引入可再生資源和更多清潔能源來(lái)替代常規(guī)化化石能源；其二，優(yōu)化調(diào)度，根據(jù)能源的發(fā)電特性，在輸電環(huán)節(jié)合理安排各類分布式能源來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的調(diào)度目標(biāo)；其三，提高傳輸效率，借助超高壓輸電技術(shù)來(lái)提高能源輸送效率，實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)營(yíng)。此外，還能夠?qū)τ秒姽芾硪约半娏ν顿Y起到優(yōu)化作用[2]。

1.2 低碳電力系統(tǒng)概況

低碳電力系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)由一次能源向二次能源轉(zhuǎn)化的過(guò)程，這是一個(gè)涉及到利用技術(shù)層面、管理層面等多層面在發(fā)電、輸電、配電、用電各環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)去碳化的過(guò)程，可確保電能生產(chǎn)的清潔化，提高電能利用的綜合效益，能夠更好地發(fā)揮電力系統(tǒng)在國(guó)家節(jié)能減排工作中的作用。低碳電力系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的前提是要解決當(dāng)前存在的電力系統(tǒng)電側(cè)碳化問(wèn)題，電力系統(tǒng)去碳化的關(guān)鍵在于低碳電力技術(shù)的引進(jìn)，而智能電網(wǎng)的出現(xiàn)的應(yīng)用正好滿足了低碳電力系統(tǒng)的需求，也更有利于促進(jìn)電力經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。從電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，并網(wǎng)已是大勢(shì)所趨，通過(guò)推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)電能供應(yīng)與需求的互動(dòng)，在提高電力系統(tǒng)供電安全可靠的同時(shí)，還能夠通過(guò)智能計(jì)量裝置滿足用戶用電需求，降低其用電成本[3]。

2 智能電網(wǎng)支撐低碳電力系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)路徑

智能電網(wǎng)通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù)來(lái)提高能源的利用效率，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電、輸電、配電、用電各環(huán)節(jié)運(yùn)行的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到了高效經(jīng)濟(jì)、安全可靠、清潔環(huán)保的電網(wǎng)運(yùn)行要求，對(duì)低碳電力系統(tǒng)起到了重要的支撐作用[4]。智能電網(wǎng)支撐低碳電力系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)路徑可以概括為以下幾點(diǎn)。

2.1 清潔生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)路徑

大規(guī)模并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為電能的清潔生產(chǎn)創(chuàng)造了有利的條件，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的全面升級(jí)又給大電網(wǎng)的調(diào)配和管理提供了技術(shù)保證，這兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合能夠起到從發(fā)電源頭降低碳基能耗的效果。并網(wǎng)技術(shù)提供的多是清潔型能源，如風(fēng)電并網(wǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)等，能夠?qū)ΤＲ?guī)化石能源起到替代作用，減少碳基能源的使用，同時(shí)智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)又具有進(jìn)行資源優(yōu)化配置的能力，能夠有效駕馭大規(guī)模并網(wǎng)后的大電網(wǎng)，進(jìn)而在發(fā)電和配電環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

2.2 降低損耗的實(shí)現(xiàn)路徑

從電力生產(chǎn)到使用的全過(guò)程來(lái)看，應(yīng)盡量安排可再生和清潔型能源發(fā)電，通過(guò)大規(guī)模并網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的結(jié)合便能夠?qū)崿F(xiàn)，而借助先進(jìn)的輸電技術(shù)，又可以減少電能傳輸過(guò)程中的損耗，再就是通過(guò)高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，也可以減少電能傳輸過(guò)程中的損耗。以上降低損耗的實(shí)現(xiàn)路徑從發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)起到了間接節(jié)能減排的效果。

2.3 終端節(jié)電的實(shí)現(xiàn)路徑

該路徑包括三條子路徑，應(yīng)用降壓節(jié)點(diǎn)和先進(jìn)電壓控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)直接節(jié)電的效果；應(yīng)用用電信息反饋技術(shù)，通過(guò)能效和需求側(cè)響應(yīng)來(lái)對(duì)用電模式進(jìn)行優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)間接節(jié)電的效果；應(yīng)用電動(dòng)汽車技術(shù)和反向送點(diǎn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)間接節(jié)電的效果。在系統(tǒng)峰荷時(shí)段通過(guò)上述技術(shù)來(lái)平抑需求曲線，可減少峰荷機(jī)組的使用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的要求[5]。

2.4 優(yōu)化投資的實(shí)現(xiàn)路徑

清潔生產(chǎn)、降低損耗和終端節(jié)電均與優(yōu)化投資存在著密切的練習(xí)，前三種實(shí)現(xiàn)路徑均能夠滿足優(yōu)化投資的需求，減少傳輸環(huán)節(jié)的損耗，對(duì)發(fā)電源頭和傳輸過(guò)程的損耗進(jìn)行有效控制，滿足了減少電力系統(tǒng)發(fā)電裝機(jī)的投資需求，而提高終端用電效率則是再對(duì)用電環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，滿足了減少電力系統(tǒng)輸電擴(kuò)容的投資需求，將二者節(jié)約的投資用于新能效項(xiàng)目的開發(fā)中，可進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)能效，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工作要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

在世界范圍內(nèi)倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的背景下以及在國(guó)家節(jié)能減排工作要求的指導(dǎo)下，智能電網(wǎng)憑借著強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)在電力行業(yè)掀起了一場(chǎng)變革，現(xiàn)已成為國(guó)際電力行業(yè)共同關(guān)注的新的發(fā)展動(dòng)向，基于智能電網(wǎng)的目標(biāo)功能，提出清潔生產(chǎn)、降低損耗、終端節(jié)電、優(yōu)化投資等低碳電力系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)路徑，有利于促進(jìn)國(guó)內(nèi)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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