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科技论文

中国智能电网未来发展模式

1、中国智能电网未来发展模式

我国智能电网未来发展模式是建设统一强大的智能电网。这就要求我们从中国国情出发,以社会用户服务需求为导向,以先进的信息和通信技术为手段,以满足经济社会可持续发展为目标,以强网为基础,以信息平台为支撑,实现“电流、信息流、业务流”的高度融合统一强大的智能电网应包括五个方面:一是坚强可靠。网架结构强,电力输送能力强,电力供应安全可靠;二是经济高效。提高电网运行和运输效率,降低运行成本,促进能源资源和电力资产的有效利用;三是清洁环保。促进可再生能源的开发利用,减少能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消耗中的比例;四是透明开放。电网、电源和用户信息透明共享,电网不歧视开放;五是友好互动。实现电网运行模式的灵活调整,友好兼容各种电源和用户的访问和退出,促进发电企业和用户积极参与电网运行调整。与传统电网相比,智能电网有一系列新的变化,首先是发电方式的重大变化。智能电网的能源密度较低,主导能源载体从固体、液体向气体和光子转变,即从过去的火电发展到风电和太阳能。二是输配电方式的重大变化。智能电网将使大容量、远程电力输送和分布式电力技术平行发展,智能电网利用信息智能技术、新材料技术、纳米技术、储能技术等新技术,使电力市场化畅通,同时,先进技术使电力系统更加稳定,特别是在输配电环节。此外,还有负荷特性的重大变化。这种变化有两个方面。一方面,在未来科学技术的发展中,轨道交通、汽车、热力系统等许多基于化石的能源消费系统将以电力为基础,利用电力运行,增加电网负荷。另一方面,随着智能电网的建立,电力需求方可能同时是电力供应商,也就是说,用电单位在某些情况下也可能成为发电单位。鉴于智能电网建设的系统性、长期性和普遍性,强化智能电网建设应遵循统一规划、标准和建设的基本原则。在建设管理方面,坚持统筹规划、统一标准、试点第一、整体推进;在技术推进方面,坚持以发展为主线,加快以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的强电网建设;在具体实施方面,突出系统建设,以信息通信为平台,发电、输电、变电、配电、用电、调度相互衔接、全面推进。

二、智能电网要实现的目标功效

智能电网具有安全水平高、适应性强、配置效率高、互动性能强、综合效益好等优点。能够满足风能、太阳能发电等各种间歇性、随机性能源接入和消耗的需要,能够满足我国各类大型能源基地大规模、集约化开发、高效发电的需要,能够显著提高能源综合利用效率,提高电能在终端能源消费中的比重,推动电动汽车、智能交通、智能家电、智能社区和智能城市的发展和建设。在智能配电网建设方面,智能调度、智能变电站、智能配电网、输变电状态监测平台等试点项目旨在通过智能配电网建设,使城市中心配电网设备更加稳定可靠,网架结构更加合理灵活,自愈功能更加完善,配电网运行风险控制更加规范,全面提高城市中心供电可靠性。上海世博园智能电网综合示范项目是展示智能电网的重要平台。整个展厅由覆盖网格的两侧建筑支撑,有一个透明的晶体“魔盒”。“魔盒”表面安装了800平方米的玻璃屋顶,幕墙下安装了太阳能光伏电池组件,年发电总量约10万千瓦时。整个光伏发电系统由18个子系统组成,安装多个光伏并网逆变器,白天太阳能发电,夜间停止逆变器输出,只消耗少量电站维持工作。在建筑能耗方面,考虑到日夜两种表现方式,白天采用管道光导照明系统,将阳光直接引入室内,为部分展区提供照明,节约馆内电能供应;夜间效果是利用总面积800平方米的太阳能光伏系统,为建筑夜间的演示效果提供能量。此外,展厅建筑采用钢结构,建筑立面采用玻璃和穿孔铝板双幕墙系统和部分聚碳酸脂板,可回收利用。一般来说,智能电网有三大功能:一是节约。智能电网最重要的功能是节约能耗,提高电网利用率。一方面,电力公司可以根据用电量调整电能的分配;另一方面,用电方也可以根据电价的不同,在电费低的时候打开耗电较多的电器。二是绿色。新能源产业,特别是风能和太阳能,正在世界各地崛起。由于风能和太阳能的不稳定性和间歇性,功率波动会影响电网的稳定性。通过智能电网,更有可能大规模利用清洁能源。三是安全。为避免冰冻、雪灾等自然灾害造成的电网瘫痪,还需在电线上安装传感器,并有相应的监控方案。智能电网建设成功后,电网运行的可靠性将大大提高。一方面,信息化是基础,可再生能源并网是关键,特高压是主题;另一方面,“统一”是前提,“坚强”是基础,“智能”是关键,三者相辅相成。继续建设以信息化、自动化、互动为特色的自主创新和国际领先的统一强大智能电网,在服务清洁能源开发、保障能源供应和安全、促进经济社会全面协调可持续发展方面发挥更重要作用。


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