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“蓄能充电”渐进分布式电源时代

http://www.electric.hc360.com2013年12月04日16:32 来源:科技日报T|T

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    “雾霾”、气候变化问题推动能源科技向低碳技术、近零排放技术发展,智能电网是新能源开发利用的重要基础载体,无疑是现代能源科技创新发展的优先方向。

    11月19日,国家电网发展部在学习贯彻党的十八届三中全会精神暨2013年第四季度工作会议会上,作了题为《关于加快智能电网建设服务分布式电源发展的报告》,就智能电网建设、服务分布式电源等,提出了具体意见与要求。

    近年来,智能电网在我国快速发展,与之而来的是政策上的不断升级。

    政策跟进智能电网稳前进

    “十二五”期间,国家电网将投资5000亿元,建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成核心的世界一流的坚强智能电网;国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》,明确了坚强智能电网技术标准路线图,是世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准;由中国科技部推出的973项目——高渗透微电网的复杂动态行为和运行机制的研究也获得了一个专项基金。

    随着经济社会持续快速发展,以及雾霾等环境问题不断加剧,电网发展面临一系列新课题、新挑战:电网“两头薄弱”问题亟待解决,新能源和分布式电源发展迅猛,社会用电友好互动要求不断提高。应对挑战,满足经济社会发展的需要,根本在于加快建设坚强智能电网。从本质上看,坚强智能电网就是以坚强网架为基础,集成现代网络技术、控制技术和信息技术,联接大型能源基地、分布式电源和各类电力客户的“能源互联网”,是功能强大的能源转换、高效配置和互动服务综合平台。当前,要加快建设坚强智能电网,承载和推动第三次工业革命,实现安全、高效、清洁、友好发展的目标。

    “作为我国最大的电网企业,国家电网公司对整个电力行业的影响是巨大的。《关于加快智能电网建设服务分布式电源发展的报告》在分析第三次工业革命和分布式电源发展大环境的基础上提出,公司正处于全面建设加强智能电网的关键时期,在继承已有成果基础上,应进一步加快智能电网建设,服务分布式电源发展。

    从“高”转“低”分布式电源成热点

    今年以来,国家在可再生能源、清洁发展、节能减排、分布式发电、新能源汽车等方面集中出台了一系列法规、规划和文件。随着国家行政审批权的下放,以及分布式发电鼓励政策的实施,专家预计明年新能源发展将呈现总量大、增速快、点多面广的态势。

    国家能源智能电网研发中心副主任冯冬涵在接受科技日报采访时表示:“在前几年国网主要注重于高压电网的发展,特别是特高压。近期出台的政策及此次报告则是将低压电网的发展提到了一定的高度。”

    “这次报告的主旨是服务分布式电源发展,由于分布式电源装机容量较小,多数处于低电压等级电网,因此服务分布式电源发展实际上要强化的不是高压电网,或者说输电网,而是可以接纳分布式电源的低压电网,或者说配电网。”

    分布式电源是指不直接与集中输电系统相连的35kV及以下电压等级的电源,主要包括发电设备和储能装置。分布式能源系统并不是简单地采用传统的发电技术,而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系统。

    根据国家规划,到2020年,大型风电、光伏电站装机将分别达到2亿和4000万千瓦,分布式风电、光伏发电、天然气发电装机将分别达到2000万、6000万和5000万千瓦。

    智能电网推动新能源大规模发展

    目前,国家已出台多项政策鼓励新能源和分布式电源发展,简化项目审批、加大财政补贴。电网企业也从迎接工业革命新机遇的战略高度,加强配套建设、优先调度清洁发电、全额保障收购。

    但这样的比重在巨大的火电面前仍是沧海一粟,阻碍新能源大规模发展的一个重要问题就是并网难,配套设施无法跟进,而“智能电网”的提出,有利于促进新能源的发展,实现新能源与电力系统有机融合,相对彻底地解决目前困扰新能源发电入网等技术问题。

    智能电网兼容新能源发电。与传统电网相比,智能电网的一大特点,就是能将新能源并入电网,大幅度降低电能耗损,并合理安排电器的使用时间,同时避免大面积停电的发生。此外,智能电网建立了双向互动的服务模式,用户可以实时了解供电情况,自主选择不同渠道产生的电力,电力企业也可以获取用户的用电信息,实现更加高效的电力服务。也就是说智能电网在传统电网的基础上,增加了并网功能(能够满足分布式新能源发电入网)和其他优化功能。

    智能电网解决新能源发电并网问题,将主要应用两个方面的先进技术:电力电子技术和大容量储能技术。通过电力电子技术,对电力设备和电网进行改造,来提高电能质量,提升电网输送容量和可靠性;通过引进新的储能设备和电源,来平衡和调节新能源发电及电力需求的不稳定性。可以说,智能电网是解决新能源发电入网问题的根本途径,而对新能源发电的兼容性也是智能电网的基本要求,二者通过技术、政策、经济、制度等手段的完善,最终将实现无缝、安全、自动的对接。

    ■他山之石

    智能电网全球进行时

    “由于各国国情差异,所处的发展阶段及资源分布的不同,所以各个国家的智能电网发展路线有着很大差别。德国很多住户屋顶都装了太阳能光伏电板,而丹麦很多用户自己家的后院安装有小风机。”冯冬涵说,“在国外同行看来,与用户的互动是智能电网的核心特征之一。由于大部分用户接触的是低压电网,因此与用户的互动体现主要体现在低压电网,或者说配电网。实际上国外智能电网建设通常将大部分的投资用于低压电网。”

    在美国,政府自2003年开始出台一系列包括规划、经济法案、输电规划路线图等宏观规划,这些政策为智能电网的产业发展提供了科学的规划和严谨的法律支持;此外,美国政府还积极探索组建智能电网相关机构,其主要任务是确保、协调和整合联邦政府内各机构在智能电网技术、实践和服务方面的各项活动;除了直接投资之外,美国政府还出台了购买太阳能光伏系统、电动汽车以及建筑节能改建的补贴与减免税等一系列智能电网相关的财政补贴政策。

    日本电网基础设施相对完善,从发电站到各配电网都具有现成的传感器网络与通信网络,可以监控电力情况,已经具备较强的通信功能,因此,日本的智能电网发展重点与美国并不相同。日本电气事业联合会发表了“日本版智能电网开发计划”,以2020年为目标,着重开发太阳能发电输出预测与蓄电池系统。

    欧盟委员会在2011年4月发布了一份通报文件《智能电网:从创新到部署》。2011年11月欧盟委员会向欧盟议会、理事会等相关机构递交了欧盟2020战略中的智能电网报告,进一步展望了未来10年欧盟的智能电网相关工作。在项目实施方面,《欧洲智能电网计划》(EEGI)作为《欧洲战略能源技术计划》的一部分,已经出台了2010年—2018年发展路线图和2010年—2012年产业化项目部署计划。EEGI为期9年,主要为智能电网相关研发和示范项目提供支持,包括新一代技术、智能泛欧网络、智能网络与处理、智能集成、智能能源管理和智能客户六个层面。

责任编辑:张丽丽

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