智能電網發(fā)展下的新能源戰(zhàn)略規(guī)劃

曹憲

摘要：1月1日，國務院印發(fā)了《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》（簡稱《規(guī)劃》）。其中，關于電力發(fā)展的論述亮點頻現，包括優(yōu)化煤電布局、推動清潔能源高效大規(guī)模開發(fā)、緩解日益加劇的東中部環(huán)境壓力、提供用戶側新服務等等。這些美好的規(guī)劃如何才能成為現實？解讀規(guī)劃，我們看到，堅強智能電網是貫穿行業(yè)各環(huán)節(jié)的關鍵要素。

關鍵詞：智能電網;新能源;戰(zhàn)略;規(guī)劃;分析

1導言

為了更有效地利用新能源，電力企業(yè)要意識到在電網規(guī)劃中接入新能源的各方面影響，在大面積應用新能源發(fā)電模式之前必須要了解不同能源與電力系統結合的特點，評估電力系統吸收新能源的能力，采用合理的新能源消耗比例和新能源發(fā)電形式，將電網建設投資經濟學與新能源消費有效協調，建立起滿足新能源消耗需求的電網規(guī)劃方法，以較低的新能源消耗成本來提高電網運行質量和效率，獲得相應的經濟和環(huán)境效益，促進電力行業(yè)的長遠發(fā)展。

2影響分析

2.1基于新能源發(fā)電模式對電網造成的影響

一種是大規(guī)模集中發(fā)電，供電量大，供電穩(wěn)定，投資收益高，目前我國的水力和核能發(fā)電全都采用這種模式，但是電網規(guī)劃較為復雜，對電網系統的要求也更嚴苛，其影響主要體現在電力電量平衡計算和大功率遠距離輸送的實現，在電源規(guī)劃與變電站的布點規(guī)劃中，需要考慮眾多因素，而且對于輸電通道、輸電線路容量的規(guī)劃要求高，要保證距離遠的、大功率輸電的安全性及經濟性;另一種是分布式發(fā)電，能適用于大范圍地區(qū)，在有需求的一端附近來安裝發(fā)電設備，以平更調節(jié)作為基礎，在滿足自身運行后可分配電能到電網結構進行供電。這種發(fā)電模式對電網規(guī)劃的影響主要體現在負荷預測、電網結構，其中的負荷預測能夠影響電網規(guī)劃的整體發(fā)展方向，給予電網規(guī)劃更多的可能性，例如對電網升級改造、新建線路和變電站等，但同時也大大復雜化了電網運行方式。

2.2對電網運行的影響

一是對電網調度的影響，相較于傳統發(fā)電方式來說，新能源發(fā)電隨機性較強，基于風力和水力建設的發(fā)電廠發(fā)電能力無法精確測定，作為電源的可靠性較差，電網需要更多的備用電源和調峰容量，且大規(guī)模風電接入后往往會增加電網調度的難度，使得電網運行變得更加復雜和低效;二是會影響整個電網系統的功率平衡，新能源并網后與常規(guī)電網的發(fā)電機組有功能調節(jié)等產生沖突，無法維持電網功率的平衡，從而對電力系統的安全穩(wěn)定運行產生沖擊;三是對電網潮流的影響，由于整個電網潮流注入功率多元化，新能源并入電網的方式以及規(guī)模不同，影響對電網損耗的監(jiān)控，增加電網運行的電能損耗。因此要建立系統綜合的評價體系，根據接入形式、新能源出力場景等進行計算分析，分析電源結構、布局和性能、系統運行性能，了解新能源接入的難點、要點、關鍵點，并從經濟實力和電網技術水平來提高其可行性和有效性，使新能源與常規(guī)能源、電網協同發(fā)展。

2.3對電網電壓的影響

新能源大規(guī)模接入后，占據了電網發(fā)電量的較大比例，大量發(fā)電設備并網運行，雖然對電網電壓選擇影響較小，但在一定程度上影響著電網內的電壓控制，會給電網帶來電壓波動、畸變率、閃變等問題。例如光伏發(fā)電的電量變化有一定的隨機性，電網會出現沖擊電流，影響到穩(wěn)態(tài)電壓與無功特性，造成電網的調峰容量余度變大;太陽能發(fā)電時，受光照變化會出現缺額現象，影響該地區(qū)的電壓質量;水力發(fā)電電壓較高，但穩(wěn)定性較差。因此在進行電網規(guī)劃的時候，要正視大量新能源接入對電網的正反兩方面的影響，不僅要做好新能源入網后電能質量的檢測工作，重視遠距離和超遠距離的輸電技術和輸電安全，而且應該優(yōu)化新能源接入的電網技術，保證大規(guī)模新能源接入電網后的電能質量。

3國外智能電網發(fā)展下的新能源戰(zhàn)略

為落實《英國低碳轉型計劃》國家戰(zhàn)略，英國政府于2009年末首次提出要大力建設智能電網，同期發(fā)布《智能電網：機遇》報告，并于2010年初出臺智能電網建設計劃。英國煤氣電力市場辦公室在2010年～2015年內投入大量資金開展大規(guī)模實驗支持相應領域的匹配性發(fā)展，其中包括投資數千萬英鎊支持電動汽車充電基礎設施的建設。英國已制定“2050年智能電網線路圖”大力支持智能電網技術的研究和示范。法國政府優(yōu)先制定相關政策鼓勵發(fā)展可再生能源及智能電網，以提高可再生能源在能源總體結構中的比例;并通過征收二氧化碳排放稅及投入大量資金促進本國新能源汽車、風電及智能電網的發(fā)展。由此可見，法國政府的未來能源工作重點在于推進清潔能源的消納及智能電網的有效建設。與此同時，法國電網公司積極與AREVA旗下的輸配電公司T&D合作推進智能電網的建設。該國智能電網的發(fā)展趨勢是繼續(xù)按照歐盟要求推進以智能電表為核心的用戶端技術服務的普及工作，加強與中國在儲能等新興技術方面的合作，在謹慎發(fā)展核電的同時大力推進清潔能源的發(fā)展。綜上所述，歐美等發(fā)達國家近幾年開展的只能用電服務和實踐主要是以用電信息采集和需求響應為主，并開始分布式能源接入的研究時間，開展節(jié)能服務。

4結論

自2008年智能電網概念在中國被人們關注以來，國家、企業(yè)和科研機構對智能電網的定義和發(fā)展提出了多種觀點，無論從國家基于建設低碳節(jié)能經濟、抓住經濟發(fā)展制高點的戰(zhàn)略考慮或是企業(yè)執(zhí)行國家戰(zhàn)略和掌握發(fā)展主動權的需要，各方都已形成共識并愿意積極推進發(fā)展智能電網。提高電網的安全穩(wěn)定運行水平，提高電力系統和電力資產的利用率，提高用戶側能源利用效率的管理和服務水平，提高資源的優(yōu)化配置和利用效率，在此“四個提高”目標的指導下努力把我國建設成為資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的國家。

參考文獻：

[1]吳中華.新能源汽車技術路線與專業(yè)建設規(guī)劃[J].內燃機與配件，2021（10）：225-226.

[2]楊青.綜合能源規(guī)劃設計軟件的研究綜述[J].科技經濟導刊，2021，29（12）：46-47.

[3]孫智.新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃將促進充電樁進駐小區(qū)[J].新能源科技，2021（03）：20.

[4]張燦.天津市新能源汽車充電基礎設施規(guī)劃布局優(yōu)化研究[J].武漢交通職業(yè)學院學報，2021，23（01）：92-96.

[5]楊穎，史香錕，吳昊，張淑興.綜合能源規(guī)劃系統國內外研究現狀與展望[J].科技創(chuàng)新與應用，2021（02）：98-100.