摘要：智能电网具有绿色、高效、环保、安全等优点，在世界范围内得到了大力的推广与应用，具有广阔的发展前景。我国人口众多、资源分布不均，能源危机日益突出。在智能电网背景下，进行新能源开发具有重要意义。
关键词：新能源；智能电网；建设
随着我国电力需求的不断增加，对电能质量提出了更高的要求，加上我国传统能源存量的不断减少，有必要将新能源技术应用于未来电力事业发展，着力寻求智能电网建设的方法和途径，从而在稳步提高电能质量的基础上，有效的缓解能源危机。同时，我国目前新能源技术在电力生产应用方面取得了诸多成效，具有一定的技术基础上，为智能电网建设提供了有力保障。文章在分析我国目前智能电网建设现状的基础上，阐述了新能源背景下我国知网电网建设面临的问题，并着重分析了新能源背景下智能电网建设策略，可为相关工作者提供参考。
一、建设特高压电网的必要性
1.改革开放助推电力建设稳步发展
三十多年来，随着改革开放和现代化建设的进行，中国经济发展的步伐不断加快、日新月异。电力工业也在迅猛发展、飞速前进。全国装机容量至2004年底已经由20世纪中叶的185万千瓦增长到4.39亿千瓦，年均装机增长率超过10%。全国总发电量也迅速提高，2004年全国发电量达到2.17万亿千瓦时。截止今日，中国总装机容量和总发电量已经稳居世界前三甲。国家电网作为输电、变电、配电等主要网架，其管辖范围包括东北电网、华北电网、华中电网、华东电网和西北电网五大区域电网，并代管西藏电网。到目前为止国家电网在世界企业500强排名中名列前茅，发展突飞猛进。
2.技术创新促使电网建设日益坚强
经过国内外电力科学家坚持不懈的努力，在与国外同行广泛研究、交流与合作的基础上，中国电力工业已经具备了确保电力系统安全、可靠、稳定运行的高端技术，并且成功研制了高压、超高压电力设备，实现了大容量、超长距离的电力输送。系统运行电压等级稳步提高，已经由220千伏、330千伏提高至主网架的500千伏、750千伏。自从1972年我国建成第一回330千伏线路以来，500千伏交流线路、±500千伏直流线路、西北青海官亭至甘肃兰州东750千伏交流线路的陆续建成投运，高海拔、地质环境恶劣条件下750千伏输电系统的绝缘配合等一系列问题得到彻底解决，所有工程全部具备国家自主知识产权。这标志着我国电力工业建设坚强国家电网取得了重要的阶段性成果。电网规模也随之不断扩大。
3.资源优化配置催生全国联网
我国地大物博，煤炭资源和水利资源比较丰富，但其分布却与电力负荷的分布不相适应。为了节约能源，降低电力工业建设投资，减少输电线路损耗，促进跨大区、跨流域的水火互济和更大范围的资源优化配置，国家电网公司必须加强骨干网架的建设和加强区域电网之间的联网优化。±500千伏葛沪直流输电工程，实现了华中、华东电网的互联。川电东送工程实现了川渝与华中联网。华中、华北联网形成了由东北、华北、华中区域电网构成的交流同步电网。华中电网通过三峡至广东直流工程与南方电网相联。华中、西北电网通过灵宝直流背靠背实现异步联网。目前，我国“西电东送、南北互供、全国联网”格局已初步形成。各区电网之间的输送能力不断提高，采取大范围电力资源调剂，资源优化配置得以更好的实现，大大降低了电网的传输损耗，有效地缓解了迅猛增长的用电压力，充分体现了全国联网在国民经济发展中的重要地位和作用。
4.经济发展巨变迫使电网发展面临挑战
改革开放，经济发展突飞猛进，用电需求大幅攀升。一方面，随着用电负荷的逐年快速增长，送电压力明显加大。经过三十多年，尽管我国电力工业发展迅速，但目前人均装机容量仅为0.3千瓦，而经济持续快速增长需要充足的电力供应。预计到2020年，我国年均新增装机超过3300万千瓦，年均用电增长达到1600亿千瓦时。这就意味着未来电力负荷增长空间巨大，因此电网输送能力也将面临巨大挑战。另一方面，电源扩容、电网发展相对滞后。近年来，我国电力需求迅猛增长，导致电源建设步伐加快。电源、电网投资比例失衡使得电网建设滞后，输电能力明显不足，拉闸限电现象时有发生，严重制约了国民经济发展。现有500千伏主网跨区联系薄弱，区域间的水火互济和跨流域补偿能力不能得到充分发挥，难以引导电源合理布局。电网建设的相对迟缓已经成为电力外送的制约瓶颈，电力供应紧张的局面仍然无法得到缓解。因此，加强电网建设迫在眉睫。还有，我国能源分布的特点对电网建设提出了更高要求。我国煤炭水力资源比较丰富，但能源分布与负荷分布不平衡，2/3以上的煤炭资源分布在山西、陕西和内蒙古，2/3以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南，而负荷中心却集中在能源资源相对匮乏的东部地区。为了满足未来电力负荷增长的需要，首先必须确保一次能源的充足供应。因此现有电网技术需要质的飞跃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国电网跨区输电主要依靠500千伏交流和±500千伏直流，在提高输电容量方面受到技术、环保，土地资源等诸多因素的制约，现有基于500千伏网架的联网系统区域交换能力明显不足，存在的问题加大了电网升级改造的难度。要实现大规模的电力输送，不断满足持续增长的电力需求，必须加快建设电压等级更高、网架结构更强、资源配置规模更大的坚强国家电网。
5.建设特高压电网是满足我国未来电力需求的基本保证
面对电网发展的巨大机遇与挑战，结合中国国情及能源特点，必须加快建设由百万伏级交流和±800千伏级直流构成的国家电网特高压骨干网架，依靠科技创新突破技术瓶颈。这是一项意义重大、影响深远的重要工程。特高压电网具备超远距离、大容量、低损耗的送电能力，将在我国未来电网发展中发挥重要作用。建设特高压电网不仅是满足我国未来电力需求持续增长的基本保证，而且有利于保障国家能源安全，优化能源资源配置，为煤电、水电基地大规模电力外送提供有效途径。建设特高压电网也是提高社会综合效益的必然选择，不仅能有效地提高电网安全性和可靠性，而且节省输电走廊、优化协调电源发展、减轻煤炭运输压力、促进区域经济协调发展。
6.对比之下特高压电网优势明显
在相同输电距离条件下，输电线路的输送能力与输电电压等级的平方成正比。在相同输送容量和一定电压损耗的条件下，输送距离与电压等级成正比。1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的4至5倍；正负800千伏直流特高压输电能力是正负500千伏线路的两倍多。同时，特高压交流线路在输送相同功率的情况下，可将最远送电距离延长3倍，而电能损耗只有500千伏线路的25%至40%。输送同样的功率，可以采用一回1000千伏输电线路，也可以采用五回500千伏线路。可见，采用1000千伏线路输电与采用500千伏的线路相比，可节省60%的土地资源，特高压电网优势明显。到2020年前后，国家电网特高压骨干网架基本形成，届时，从周边国家向中国远距离、大容量跨国输电将成为可能。
中国也是世界第一条特高压电网线路：起于山西省长治变电站，经河南省南阳开关站，止于湖北省荆门变电站，联接华北、华中电网，全长654公里，申报造价58.57亿元，动态投资200亿元，2009年建成后已经进行商业化运营。
7.特高压电网是智能电网建设的技术支撑
智能电网必须以坚强网架为基础，以信息通信平台为支撑，以智能控制为手段，包括电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。正如国家电网公司总经理刘振亚所讲：“积极发展智能电网已成为世界电力发展的新趋势，坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键，两者相辅相成，协调统一。”
二、特高压电网的发展
（1）2010年，特高压交流试验示范工程已经投入运行。目前，晋东南-南阳-荆门交流特高压输电线路运行良好，大大的缓解了华北、华中和华东地区的用电紧张局面。
（2）2015年，交流特高压骨干网架将形成长梯形、多受端的交流主网架：在中部及东部地区分别建成一条南北方向的大通道。蒙西、陕北、宁夏及川西等大电源经各自的特高压站汇集后，通过百万伏级线路注入中部大通道。沿海核电直接接入东部大通道，为东部受端电网提供必要的电压支撑。华北、华中、华东等受端地区分别形成双环网。2015年规划建成特高压直流5回，特高压工程规模将达到38座交流变电站；还将建成5条800千伏直流线路，包括10个直流换流站。
（3）2020年，国家特高压交流电网在华北、华中、华东负荷中心地区形成坚强的多受端主网架，以此为依托延伸至陕北、蒙西、宁夏火电基地和四川水电基地，呈棋盘式格局，西北、东北电网均通过直流方式与华北华中华东大同步网保持异步联系。规划建成特高压直流11回。特高压工程规模将达到45座交流变电站（开关站）；800千伏直流线路总数达到11回，包括21个直流换流站。
结语
智能电网的建设是一个系统的过程，受到诸多因素的影响，文章只是结合笔者认识提出了新能源背景下我国智能电网建设策略，具有一定的参考价值。而在建设实践中，还需要从社会支持、国家政策、技术研发等方面综合实施，以促进我国能源问题的缓解和电能质量水平的提高，保障人民的可持续发展。
参考文献：
[1]智能电网与新能源技术研究所[J].华北电力技术，2015.
[2]任江涛.当前电力系统的智能电网建设研究[J].民营科技，2016.
论文作者:闫珅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
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