能源替代助推智能電網(wǎng)信息化建設(shè)

張倩

摘 要：文章介紹了在新發(fā)展格局背景下建設(shè)以清潔能源為主的新型智能電網(wǎng)，充分體現(xiàn)以現(xiàn)有智能化電網(wǎng)進行交互式信息是自動化等新特點，從根本上解決目前我國面臨的能源問題，將用戶的個人需求以及差別化需求考慮周到，為用戶提供更多高效便捷、多種多樣的定制服務(wù)。

關(guān)鍵詞：能源替代;智能電網(wǎng);信息化建設(shè)

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）07-040-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.020

1 智能電網(wǎng)

在高速的通信網(wǎng)絡(luò)雙向交互的基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)通過測量、傳感等高科技手段對設(shè)備進行控制和決策，最終實現(xiàn)在用戶端的清潔能源是經(jīng)濟性、智能化定制服務(wù)。智能電網(wǎng)還可以允許多種發(fā)電端的接入，更好地進行深度優(yōu)化。它還可以在實時檢測到用戶使用的電網(wǎng)端接口，以保證實現(xiàn)點對點的輸送電力及電力測算，保證節(jié)點間的信息雙向流通。

在構(gòu)建智能電網(wǎng)的過程中，要對各類創(chuàng)新型的技術(shù)進行有序應(yīng)用。第一，相應(yīng)的智能電網(wǎng)在構(gòu)建過程中需要對各類通信技術(shù)進行充分應(yīng)用，并且需要使相應(yīng)的信息技術(shù)在應(yīng)用過程中能夠擁有較為便捷且簡單的操作，能夠進行交互性技術(shù)應(yīng)用，解決智能電網(wǎng)的現(xiàn)實需求。第二，隨著信息技術(shù)的進一步發(fā)展，智能電網(wǎng)發(fā)展中具有的信息量得以增加，對海量信息進行綜合處理，而云計算技術(shù)在應(yīng)用過程中能夠解決相關(guān)問題，并在短時間內(nèi)處理各類信息，使電網(wǎng)得以更加正常的運行。第三，智能電表在應(yīng)用過程中，能夠為客戶服務(wù)，并通過預(yù)測用戶的能源使用模式，調(diào)整用戶的用電質(zhì)量及相應(yīng)的供應(yīng)鏈情況，進而大幅提升資源利用的合理性。

2 智能電網(wǎng)的研究背景

目前，清潔能源增長速度是所有新興能源中最快的，預(yù)計今后將逐步成為主導能源。從2000年開始，我國的太陽能發(fā)電及風力發(fā)電年均電力容量分別超過了25%和40%，不可再生能源的發(fā)電總量從2%提升至5%。預(yù)計到2050年，我國的清潔能源總量將占總發(fā)電量的80%以上，最終形成以潔凈能源為主導的新能源發(fā)展格局。未來能源的主要特點是清潔以及無污染，我國在新時期要全面進行智能電網(wǎng)的智能化建設(shè)，加快電網(wǎng)工程與智能城市的緊密結(jié)合[1]。

3 能源替代的必然性

電能替代就其本質(zhì)而言，是將電能替代常規(guī)的石油化工能源，使其成為未來能源銷售的主體。在通常情況之下，“以電代煤”以及“以電代油”均擁有此種替代含義。而電能替代的構(gòu)建過程中，能夠提升終端能源的消費效率，促進經(jīng)濟產(chǎn)出，分析用電設(shè)備的能源利用效率，電氣設(shè)備的能源利用效率比直接以燃油的利用效益更高。例如，電鍋爐的熱效率在應(yīng)用過程中能夠達到90%以上，燃煤鍋爐的熱效率僅為70%左右。而在電力汽車領(lǐng)域，電能優(yōu)勢更加顯著，以燃油為主的交通工具的動力轉(zhuǎn)換率為15%～27%，蓄電池在充電過程中的效率為90%。天然氣全部轉(zhuǎn)化為電能，效率能夠達到55%～58%，而石油轉(zhuǎn)化為電能，效率為50%～55%。煤炭在應(yīng)用過程中，向電能轉(zhuǎn)換的效率能夠達到40%～50%。由此可以發(fā)現(xiàn)，電動汽車的能源利用效率與燃油汽車相比達到1.5～2倍，同時能夠進一步提高能源的使用效率，增加電商經(jīng)濟產(chǎn)出比例，而相應(yīng)的數(shù)據(jù)可以表明，電能的經(jīng)濟效率在應(yīng)用過程中是石油的3.2倍，是煤炭的17.3倍。電能替代能夠進一步改善傳統(tǒng)能源發(fā)展中的各類污染情況，并具有高度的清潔特性，更加適用于社會發(fā)展現(xiàn)實。

清潔替代主要是指用各類清潔能代替常規(guī)能源，進一步優(yōu)化低碳發(fā)展策略。清潔替代是能源在轉(zhuǎn)型過程中的重要發(fā)展方向，能夠解決石油能源開發(fā)的各類環(huán)境破壞及污染問題。從全壽命周期的角度分析，清潔能源在開發(fā)利用過程中的污染物排放量與常規(guī)能源相比相對較低，在經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)發(fā)展過程中，如果風電及相應(yīng)的光伏發(fā)電代替煤電，能夠降低二氧化硫的排放量和氮氧化物的排放量，充分利用新能源，避免能源開發(fā)中的各類環(huán)境污染，進一步優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。

4 能源替代的重要作用

4.1 優(yōu)化資源配置

目前，我國的發(fā)電廠在每產(chǎn)生1度電，就會多產(chǎn)生1噸以上的二氧化碳，但在采用光伏發(fā)電后基本可以實現(xiàn)零碳排放，這將帶來低碳收益，同時保障環(huán)境的優(yōu)美。希望企業(yè)在利用清潔能源的基礎(chǔ)上，進一步優(yōu)化資源配置，早日實現(xiàn)可靠且高效的電力。

4.2 加快產(chǎn)業(yè)升級

智能電網(wǎng)的全面建設(shè)涉及發(fā)電、配電調(diào)度、信息調(diào)控等多個環(huán)節(jié)，是一個需要互聯(lián)互通的系統(tǒng)性工程。在眾多產(chǎn)業(yè)集群中，要使用電網(wǎng)建設(shè)，就要實現(xiàn)多行業(yè)的深度融合，實現(xiàn)企業(yè)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)升級，進一步提高我國智能電網(wǎng)水平的技術(shù)革新及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

4.3 提升服務(wù)水平

為提升我國電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，要準確且及時地整合各類信息，為用戶提供全面的電價及用電知識，可以在緊急情況中及時通知用戶發(fā)生的情況，促使客戶做好全面應(yīng)對措施，還可以發(fā)布供電公司的相關(guān)政策動態(tài)調(diào)整供電政策，督促居民高效節(jié)約科學用電，提高電網(wǎng)的使用效率與設(shè)備利用率。同時，要充分發(fā)揮出我國智能電網(wǎng)的信息化服務(wù)水平和動態(tài)化交互模式，更好地滿足用戶的個人化需求，為用戶提供促更多智能化、人性化的定制服務(wù)[2]。

5 關(guān)鍵性技術(shù)突破

5.1 搭建綜合平臺

在互聯(lián)網(wǎng)的影響下要搭建大數(shù)據(jù)研究服務(wù)平臺，要提供智能電網(wǎng)的可視化服務(wù)，就要將能源系統(tǒng)、配套系統(tǒng)、搶修配電系統(tǒng)、動態(tài)化模擬系統(tǒng)以及國網(wǎng)共享系統(tǒng)等多種系統(tǒng)綜合。利用使用大數(shù)據(jù)引擎完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理工作，對于各項數(shù)據(jù)都要保持準確、及時、高效。同時，還可以對于輸電配網(wǎng)等自動化設(shè)備進行在線監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)挖掘、后續(xù)分析等手段，全方位地體現(xiàn)對新能源系統(tǒng)的管理。

5.2 總體技術(shù)方案

該平臺主要分為三個層次，即前臺展示層，中間對應(yīng)客戶的服務(wù)層，以及技術(shù)支持及后臺數(shù)據(jù)管理層。該智能電網(wǎng)項目主要采用B/S構(gòu)成，將建立海量數(shù)據(jù)分析區(qū)域及新能源監(jiān)控平臺，建構(gòu)對于信息決策以及能源運行狀態(tài)、氣候影響經(jīng)濟、效益預(yù)測、能源評估等多功能一體的平臺模式。

5.3 對于經(jīng)濟和社會效益的影響

全面建成智能電網(wǎng)后，會產(chǎn)生直接的經(jīng)濟效益，由于充分利用清潔能源使得大量化石能源消耗減少，通過利用可再生能源以及清潔能源，實現(xiàn)低碳排放，進一步解決我國能源短缺等問題。智能電網(wǎng)還可以提供可視化平臺來在線顯示各類企業(yè)的資源信息，這樣可以將關(guān)鍵性數(shù)據(jù)可視化，對于全面提高問題的處理效率具有重要的意義。電網(wǎng)綜合平臺作為多功能實用平臺，在各方面提供電網(wǎng)的有效信息，傳播了我國電網(wǎng)的建設(shè)理念傳播，詮釋著社會和諧發(fā)展的主題，綠色經(jīng)濟、開放共享的政策進一步突出了生態(tài)地球的發(fā)展理念。

智能電網(wǎng)的全面建成拉動了經(jīng)濟增長，推動了相關(guān)智能企業(yè)的全面升級。全球能源互聯(lián)互通概念的提出對于電網(wǎng)建設(shè)具有十分重要的意義，多個行業(yè)的深度融合對于基礎(chǔ)建設(shè)以及服務(wù)制造業(yè)都具有推動作用，對于拉動經(jīng)濟增長、提高生活質(zhì)量、增加就業(yè)崗位也具有十分重要的意義。智能電網(wǎng)致力于低碳環(huán)保，改善民生的服務(wù)理念，將助力城市綠色化、低碳化。為用戶提供更加可靠的綠色生產(chǎn)能源，進一步提高社會對于電網(wǎng)企業(yè)的刻板印象。平臺通過智能項目將傳統(tǒng)單向通電改為雙向信息化用電模式，引導用戶節(jié)能減排，科學用電，發(fā)揮綠色動態(tài)調(diào)控的作用[3]。

6 結(jié)語

智能電網(wǎng)已成為事關(guān)我國能源安全的重要發(fā)展戰(zhàn)略，信息化為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了明確的技術(shù)支撐，提高整個電網(wǎng)的安全。智能電網(wǎng)是以傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)方案為基礎(chǔ)，借助信息化、數(shù)字化、自動化和互動化技術(shù)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的智能化管理。隨著我國科技和經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的用電思想也在不斷發(fā)生變化。供電企業(yè)也應(yīng)跟隨時代發(fā)展，向著智能化、個性化的方向快速前進，以提升用戶體驗為目標，聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)以及智能終端，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的立體化發(fā)展。

參考文獻

[1] 張興霖.智能電網(wǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)的信息化建設(shè)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2017，7（15）：53-55.

[2] 王亞婷，拓行，李興，等.物聯(lián)網(wǎng)背景下電網(wǎng)信息化建設(shè)研究[J].中國新通信，2020，22（1）：61.

[3] 苗杰，孫蓮英.能源替代助推智能電網(wǎng)信息化建設(shè)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（12）：78.