摘要:开发利用风能、太阳能、生物质能等可再生清洁能源将成为新能源革命的核心,符合能源发展的轨迹。从利用角度看,清洁能源只有转化为电力,才能实现更有效的利用。因此,多年来,新能源产业的发展对电网的期待不言而喻。建设智能电网有利于实施大规模、远距离、高效率输电,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,实现更大范围的能源和电力资源优化配置。因此,借助电网的智能化功能,电力企业应推动并适应新能源发展要求和新型的电能利用模式,从而更好地满足用户的多样化需求。
关键词:新能源;智能电网;建议
1我国智能电网的建设的必要性
1.1我国进行智能电网建设的紧迫性
首先,随着我国社会的经济的不断发展尤其是以电力为基础的工业的快速发展,对我国的电力供给的稳定性、可靠性、安全性、高效性等提出了更高的要求。其次,近年来我国的能源消耗直线上升,并且主要以一次能源为主。同时。在能源消耗的过程中污染物的排放量严重超标,环境污染问题严重,与我国所呼吁的社会经济环境三方面可持续协调发展的理念不相符。最后,我国一次性能源的储量随着近年来经济发展的大量需求而不断减少,一次性能源储备明显不能满足可持续发展的根本需求,同时我国存在可再生能源储量丰富且利用率的现状。这三方面的现实状况迫使我国的智能电网建设迫在眉睫,以满足电力供给的安全、稳定、可靠性的基础上保护自然环境和资源。
1.2我国智能电网建设的重要意义
第一,智能电网的建设能够解决我国目前所面临的能源供需不平衡、能源结构失衡、生产利用效率较低、污染较为严重等现实问题,从而能够合理的配置能源,使能源的结构趋于合理,而且能够确保能源能够及时地输送。同时,为清洁能源提供更好的发展平台,有效推动和促进清洁能源的快速发展,从而实现能源供应安全,改善能源的消费与供应结构以使能源消费和供应更加合理。
第二,强化智能电网的建设,能够提高电力能源的传输效率,确保了电力能源供应的即时性,确保人们的正常生产,而且也能够克服远距离电能传输的弊端,即使是远距离的电力传送,也不会使大量的电力资源流失,而且实现了电力能源的大规模的传输。发电的消纳能力,进而推动清洁能源的广泛开发与高效利用,从而促进经济发展过程中的环境保护的进行,真正推动低碳经济的发展,促进我国经济发展模式的转型,为我国经济社会环境的可持续发展提供必要的准备和前提。
2新能源发展对智能电网建设存在着挑战
新能源尤其是可再生能源容量小,功率不稳定,独立向负荷提供可靠供电的能力不强以及对电网造成波动,影响系统安全稳定的缺点将是其发展中的极大障碍。因此,在新能源成为未来的主导能源后,如何解决以新能源发电为主导电源的电网安全性、稳定性、可靠性等多方面的问题,将成为未来智能电网的核心问题。对于我国来说,新能源发展对电网的挑战主要体现在以下几个方面:
(1)新能源特别是可再生能源资源和负荷资源分布不匹配
由于新能源的利用以发电为主,未来的终端能源将以电力为主,因此促使未来发电量增长的原因不仅仅是经济增长因素,更主要的还因能源结构的重大变化。可以预见,发电量将比当前有数量级上的增长,电网的容量向超大规模方向发展。另外,可再生能源受昼夜太阳辐照变化和天气变化等影响而具有间歇性和不稳定性的特点,其发电功率也将出现间歇性和不稳定性,光伏发电系统不具有传统水轮机组或汽轮机组的机械惯性,风力发电机组的单机容量及惯性与传统发电机组相比也有很大的差别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,如何高效、安全、可靠地运行和管理这样一个容量比现有电网大得多且发电方式及机组特性有重大变化的电网,成为一个重大挑战。
(2)可再生能源具有分散性
在统一大电网存在的同时,由于可再生能源也具有分散性的特点,靠近负荷侧就地利用的分布式发电也将是一种重要的方式。这意味着未来电网将出现大电网与分布式发电网平行发展的格局。同时,由于未来的电力用户具有自备发电系统,因此用户也同时可能是电力供应方。如何有效地实现大电网与分布式电网的良性互动,并实现分布式电力资源和集中发电的优化平衡利用,也是未来电网面临的挑战。
3新能源的发展给智能电网建设所带来的挑战
在对智能电网建设的时候,新能源在发展过程中的特点给智能电网的建设提出了新的要求,在我国智能电网的建设中,应该分析新能源的特点,而且要对新能源的使用中的问题进行分析,才能更加合理的设计智能电网,使智能电网能够结合新能源的形势,更好地服务于电力输送,只有在充分考虑并解决这些挑战的前提下才能更好的进行新能源发展前提下的智能电网建设。
第一,新能源的分散性所带来的挑战。新能源分散性的特点给智能电网的建设提出统一的大电网和分布式的电网平行发展的发展要求。在这一要求中必须处理号统一的大电网同分布式的电网之间的有效互动。另外在建设过程中要用发展的眼光看待事物,充分考虑新能源新的新形式的出现和利用中的类似问题进行涉及。只有结合新能源的使用情况,进行全面地分析,才能够使资源得到最佳限度地运用,提高智能电网的运行效率,从而使智能电网发挥出效果。
第二,新能源的间歇性和不稳定性所带来的挑战。新能源在使用的过程中稳定性比较差,不能连续的供应能量,这对智能电网的运行产生一定的障碍,只有在充分应对新能源的间歇性和不稳定性发电的基础上,才能为我国经济的发展提供充足的电力支持和保障,这就需要智能电网本身具备充足的容量及协调性。只有在充分重视该问题的前提下,才能充分解决智能电网的高效、可靠以及安全运行的问题。
第三,能源系统中石化能源的退出所带来的挑战。随着能源结构的不断调整,新能源所占的比重越来越大,必然决定着石化能源所占比重的减少甚至是完全退出,这一改变必然促使现在燃油交通系统的向电力的转变,同时现在的加油站也将不复存在,取而代之的是各种充电站的存在。在进行智能电网和规划过程中,充电站也将需要作为电网规划的一部分予以进行考虑。
4新能源发展前提下的智能电网建设的相关建议
4.1大力发展分组式智能电网
这类智能电网是专门为客户提供的一类小型的智能电网,其运用的发电机组比较小,而且其储能系统也是针对用户进行特殊制定的。这种分布式的智能电网是顺应新能源发展需求,对新能源进行综合利用的有效方式,利用的对象可以是风力、太阳能、生物能等。分布式智能电网具有稳定性强、不易出现突发情况的特点,可以大大提高资源的利用效率、节约投资、降低能耗、提升系统安全。大电网系统同分布式电网系统的结合必将是智能电网的发展趋势。
4.2大力发展超导技术
超导技术可以提高电网运行的稳定性,而且能够确保高质量的电能输送,而且能够对故障进行自动化的识别。超导输电技术专门针对大型的电力输送管,而且能够与智能电网技术有机地结合起来。只有在保证大容量输送的前提下,才能确保大电网系统同分布式电网的有机结合和互动,从而促进新能源发展前提下的智能电网建设,促进统一电网同分布式电网的平行发展,满足社会经济对电力稳定、安全、高效的需求。
参考文献
[1]张文亮,刘壮志,王明俊等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术,2009,33(13):1-11.
论文作者:陈涛,李超群,南亚楠,张名博
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/23
标签:电网论文; 新能源论文; 智能论文; 能源论文; 电力论文; 分布式论文; 我国论文; 《电力设备》2017年第12期论文;