(国网天津城东供电公司)
摘要:提出了互动电网的概念,本质,功效,提出了中国发展互动电网的优势和战略重点,给出了推进中国互动电网战略新发展的具体建议以及新能源的引入。
关键词:互动电网、智能电网、新能源、能源战略
引言
工业革命最伟大的成就之一就是以化石能源建造了人类能源的生产方式和消费方式,而信息革命面临的最深刻的挑战就是转变这种能源利用方式,可再生能源建造人类能源的创新体系。人类能源发展目前面临的第一挑战,是以信息技术彻底改造我们现在利用的能源体系,将我们拥有的传统电网体系升级为信息社会的水平——最大限度的开发这个电网体系的能源效率,它有可能造就一个与传统电网体系规模相当的创新架构。电网的信息化革命升级把中国电力生产水平提升到世界新技术革命高端水平。提高能源效率,再造人类能源生产方式,发展互动电网是其中最理想的道路。
1 智能电网的概念
1.1 智能电网的基本特征
智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。其主要目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全,电网能够实现这些目标, 就可以称其为智能电网。
1.2 互动电网的本质和功效
在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。 互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接,实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果,实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发,实现用户富裕电能的回售;可以整合系统中的数据,完善中央电力体系的集成作用,实现有效的临界负荷保护,实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连,由此可以优化电网的管理,将电网提升为互动运转的全新模式,形成电网全新的服务功能,提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。
互动电网可以提供的服务:一是智能电网能够实现双向互动的智能传输数据,实行动态的浮动电价制度;二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;三是智能电网能够将新型可替代能源接入电网,比如太阳能、风能、地热能等,实现分布式能源管理;四是可以提高供电效率,减少能量损耗,改善供电质量,解决电网商业化运转;五是智能电表可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、宽带业务或传播电视信号。
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1.3 中国发展互动电网的优势和战略重点
中国发展互动电网这个改革最大的难度就是必须开放电网的通讯,宽带,电视等综合业务经营,当此正直危机重建与全球新技术革命时代,我们必须跨越国内产业保护主义的羁绊。
中国的互动电网行动计划应优先于改造学校,医院以及其他公共机构的互动电网系统,并使之成为具有国际水平的宽带速度。同时,智能电网也应该使我国农村更快的整体进入网络世界。
1.4 新能源与互动电网
著名能源问题专家武建东教授从中国电网的现状出发,率先提出中国国家电网公司需要大力发展“互动电网”的观点,把智能电网推向崭新阶段。互动电网,即Interactive Smart Grid,智能电网的含义已包涵其中。
全球主要经济体正面临着一次把电力体系效益最大化的历史机遇,这个过程将通过发电、输电、供电、用电和服务各个电力产业基本流程智能化、信息化的实现,整合或改造这个传统电力流程,其本质就是更有效地重组人类的能源体系,改造人类基本的生产方式。因此,以信息化电网重塑全球电力体系将是危机时代人类提高能源效率的最佳捷径。任何一个世界大国发展能源、推进能源转型都必须对信息化电网加大战略投入,部署长期安排。信息化电网也将改变中国的能源战略理念,谁掌握了信息化电网,谁就主导了下一代全球能源的战略能力。
互动电网革命的根本目的,就是实现世界电力产业的跨越式转型,推动电力产业从中低端电力供应商的传统模式提升为综合能源、通讯和信息服务商的高端创新模式。这将推动电力基础设施通过加载数字设备和芯片技术升级为人类创新生产和生活的重要设施。电力系统的通讯和信息等服务的营业收入和盈利水平完全可能等同或超过传统的售电业务。
在中国,国家电网公司目前正在推进“一特四大”的电网发展战略,即以大型能源基地为依托,建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网,形成电力“高速公路”,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发,在全国范围内实现资源优化配置。同时,将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。这个战略的核心仍然是依托中央集权制的国家体制营建特高压电网基础上的电网现代化,其电力中枢系统仍然没有摆脱大煤电、大水电,而以实现电网骨架更大体系的统一为目标。
尽管这个电网骨架的统一与美国电网中枢系统的统一发展的本质都指向能源效率的现代化,但是一个没有健全中枢机制的电网体系很难与一个智能化的电网体系相比拟。美国智能电网的四个孪生兄弟分别是:高温超导电网、电力储能技术、可再生能源与分布式系统集成(RDSI)和实现传输可靠性及安全控制系统,这个电网发展战略的本质是开发并转型进入“下一代”的电网体系,其战略的核心是先期突破智能电网,嗣后营建可再生能源和分布式系统集成(RDSI)与电力储能技术,最终集成发展高温超导电网。因此,中美发展智能电网技术形相似、神相异,这就需要中国电网体系尽快调整战略,在这场世界电网体系的转型之中灵活应对,并成为最终的赢家。
由此,需要认真反思中国的能源战略、特别是电力发展战略的合理性。经济危机中受冲击相对较轻的中国更需要占领智能互动电网这个能源革命的制高点,并借此全面拉动中国电网体系的革命。电网体系的信息化是中国在能源革命中最有可能执世界之牛耳的大业,不但应该成为中国营建内需经济的重大转折性机遇,也应该成为中国能源革命的优先突破产业。
参考文献:
[1] 鲁莽.关于坚强智能电网的认识与思考[J].华中电力,2010(6).
[2] 吴疆.对智能电网若干基础问题的思考[J].中国能源,2010(2).
[3] 韩小平. 智能电网——信息革命和新能源革命的整合[J].2009年度热电联产学术交流会,2009.
论文作者:李庆镭
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签:电网论文; 互动论文; 能源论文; 智能论文; 电力论文; 中国论文; 体系论文; 《电力设备》2016年第15期论文;