編者語:智能電網就是把新的信息化、通訊、計算機控制技術和原有的輸、配電基礎設施高度結合,形成一個新型電網,實現電力系統的智能化。智能電網可以提高能源效率、減少對環境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網的電能損耗。
智能電網安全運行的能力更強
智能電網將在發電、輸電、配電和用電領域都發揮作用
提起“智能”,很多人立刻聯想到科幻電影。與其他領域的智能化比較,電網的智能化無疑將促進生活的便利、電力的安全和經濟的發展。因為對于的發展而言,能源因素是很多國家發展的關鍵優勢或主要瓶頸。
2月12日,谷歌宣布進軍“智能電網”業務,這一舉措的推出正逢奧巴馬政府積極改造全國老化電網之時。在奧巴馬的經濟刺激方案中,將花費110億美元用于與智能電網相關的項目。不只是美國,建設智能電網的序幕已在歐洲拉開,而在中國,針對智能電網的研究和開發也在不斷推進。
給電網植入智商
智能電網的倡導者,喜歡用這樣的例子描繪智能電網帶來的便捷生活:空調能夠感知用電高峰電價上漲,自動調整溫度,為您控制用電量及節省電費;智能電網可以在短的時間內實現自動恢復,保證供電的連續性……
智能電網并非科幻,也不是時尚,它帶來的好處實實在在。簡單說,智能電網就是把新的信息化、通訊、計算機控制技術和原有的輸、配電基礎設施高度結合,形成一個新型電網,實現電力系統的智能化。智能電網可以提高能源效率、減少對環境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網的電能損耗。
復雜的電力系統要求電網向智能化方向發展。從發電、輸電到配電和用電是個環環相扣的系統,因此對各個環節間的協調要求越來越高。中國電力科學研究院副總工程師胡學浩告訴記者,任何新事物的出現,都必然會有一定的驅動力。隨著全球資源、環境壓力的不斷增大,電力市場化進程的不斷深入,以及用戶對電能可靠性和質量要求的不斷提升,電力行業正面臨前所未有的挑戰和機遇,建設更加安全、可靠、環保、經濟的電力系統,已經成為全球電力行業的共同目標。除了這些驅動力,電力系統首先應該滿足經濟發展的需求。
對電力工作者來說,智能電網能做的,遠遠多于增加生活的便利。
在一個寒冷的夜晚,某居民小區的供暖負荷急劇增加,但是卻沒有發生跳閘停電事故。這并非由于增加發供電量滿足了需求,而是因為電網監測系統已經“察覺”到變壓器不堪重負,及時將部分負荷切換至另一線路。
這是智能電網的特征之一——自愈。智能電網通過實時掌控電網運行狀態,及時發現、快速診斷和消除故障隱患,提升電網運行的可靠性。除此之外,智能電網還具備堅強、經濟、兼容、集成等特點。
科羅拉多州伯德市正成為全美個智能電網城市。科羅拉多州長比爾•里德非常歡迎智能電網項目:“能源節約和能源效率是未來能源發展的關鍵。智能電網技術將讓我們更好地管理、節約和能源使用。”
中國式智能電網
2008年12月,美國電氣電子工程師學會的著名專家文卡塔,應邀到中國電力科學研究院進行技術講座,主題就是智能電網。作為邀請者,胡學浩說:“中國發展智能電網的條件已經具備,通過智能電網建設,電力各領域都將發生飛躍和提升,電網的發展也將隨之發生深刻變化。”
我國電力工業面臨著類似于歐美國家的情況:在宏觀政策層面,電力行業需要滿足建設資源節約型和環境友好型社會的要求,適應氣候變化;在市場化改革層面,交易手段與定價方式正在改變,市場供需雙方的互動將會越來越頻繁。這說明智能電網建設也將成為我國電網發展的一個新方向。
而中國發展智能電網也與其他國家有所差別。胡學浩解釋,“外國智能電網更多地關注配電領域。目前,我們需要更多地關注智能輸電網領域,把特高壓電網的發展融入其中,保證電網的安全可靠和穩定,提升駕馭大電網安全運行的能力。”
而在災害天氣來臨時,智能電網將預期輸電線路是否會發生故障,并采取補救措施。
另外,我國電網企業正在轉變電網發展方式,用戶的用電行為也在發生變化。以建設智能電網為抓手,能夠比較方便地建成滿足未來需要的下一代電力網絡。
胡學浩說:“要實現電網智能化目標,有許多技術需要進行研究。其中輸電網中基于相量測量單元的廣域測量系統、柔流輸電和配電網中分布式發電、自動抄表、需求側管理等很多技術,在智能電網概念提出前就已經在研究,并且取得了不錯的成績。智能電網的發展,會讓這些技術提高到新的層次,并使研發工作更有用武之地。此外還要開發諸如儲能技術、先進的雙向式自動計量表計設施、風能和太陽能等可再生能源的接入技術、微電網等一系列新的技術。”
智能電網也需要不斷整合和集成企業資產管理和電網生產運行管理平臺,從而為電網規劃、建設、運行管理提供的信息服務。胡學浩認為,國家電網公司建設的SG186工程,為構建智能電網打下了基礎。他特別提出,智能電網的發展,對網絡安全提出了更高的要求,這一問題需要格外注意。
各項工作的推進,讓智能電網正從設想進入現實,這是一項艱難的任務,也是一個誘人的挑戰。