“四步走”構建技術發(fā)展路線圖智能電網(wǎng)的中國式思考盡管目前世界各國對于何謂智能電網(wǎng)還存有爭議,但作為當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向,智能電網(wǎng)的發(fā)展還是被認為是21世紀電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。
筆者認為,智能電網(wǎng)無論如何定義,首先是現(xiàn)代電力系統(tǒng),其次應是動態(tài)的概念,即其在不同的時期應有不同的定義。例如,筆者去年到美國進行考察時發(fā)現(xiàn),美國的智能電網(wǎng)與國際能源署的定義截然不同。因此,我國智能電網(wǎng)的建設也應明確目標,建立適合中國國情的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。
不同的要義
應該看到,當前各國專家針對電力工業(yè)應致力于提高電網(wǎng)智能化水平及等級已經(jīng)達成共識,但是智能電網(wǎng)建設仍處于初期研究階段,國際上尚無統(tǒng)一、明確的定義。
目前,關于智能電網(wǎng)有幾個主流概念。
第一是通過傳感器、計量表、數(shù)字控件和分析工具,自動監(jiān)控電網(wǎng),優(yōu)化電網(wǎng)性能,防止斷電,更快地恢復供電,增強能源利用率;通過智能電表與分時電價、設備狀態(tài)檢測等手段,最大限度降低電網(wǎng)設備損耗,減少電網(wǎng)的固定資產(chǎn)投資和電網(wǎng)運行的費用;消費者可通過智能電表的實時監(jiān)控,做到自主選擇用電量;對可再生能源發(fā)電具有最大高兼容性。
第二是在發(fā)電方式多樣化與分布式能源體系下,采用最經(jīng)濟與最安全的輸配電方式,將電能輸送給終端用戶;同時,運用高度自動化智能設備,對輸配電網(wǎng)和用電端(用電客戶端)采取實時監(jiān)控,實現(xiàn)對電能的最優(yōu)配置與利用。
第三是在開放和互聯(lián)的信息模式基礎上,通過加載系統(tǒng)數(shù)字設備和升級電網(wǎng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng),實現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級調(diào)度、綜合服務等全流程的智能化、信息化、分級化互動管理。形成電網(wǎng)全新的服務功能,提高整個電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。
第四是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。
從這四個定義來看,各有差異與側重。其中,第一個定義是由美國電力科學研究院提出的,其定義強調(diào)電網(wǎng)可靠性,降低損耗,減少投資;第二個定義則強調(diào)了電網(wǎng)的系統(tǒng)集成;第三個定義由美國智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出的,意在強調(diào)了多樣化能源的接入;第四個定義是由我國國家電網(wǎng)公司提出的,配合特高壓,涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個環(huán)節(jié)。
事實上,由于發(fā)展環(huán)境和驅(qū)動因素不同,不同國家的電網(wǎng)企業(yè)和組織都在以自己的方式來理解智能電網(wǎng),對智能電網(wǎng)進行研究和實踐,各國智能電網(wǎng)發(fā)展的思路、路徑和重點也各不相同。
不過,筆者認為,不同的定義之間也存在相似之處。例如就智能電網(wǎng)的主要功能而言,第一是要增加增強系統(tǒng)靈活性,縮小負荷峰谷差,實現(xiàn)可再生能源、分布式能源的接入;第二是增強電網(wǎng)可靠性和避免系統(tǒng)崩潰;第三是開放電力市場和提高透明度,這對于智能電網(wǎng)發(fā)展是非常重要的;第四是提高電能質(zhì)量;第五是應具備提高效率、節(jié)能環(huán)保的作用。
筆者認為,未來的智能電網(wǎng)應實現(xiàn)4A系統(tǒng)集成,主要包括高級計量體系(AMI)、高級配電運行系統(tǒng)(ADO)、高級輸電運行系統(tǒng)(ATO)、高級資產(chǎn)管理系統(tǒng)(AAM)。盡管期間在應用過程中會出現(xiàn)不同的設備、不同的實現(xiàn)方式,但這四個系統(tǒng)的最大集成化將涵蓋智能電網(wǎng)的主要內(nèi)容。其核心是具備智能判斷與自適應調(diào)節(jié)能力的調(diào)度、保護、反饋控制系統(tǒng),并由先進的控制原理和系統(tǒng)研發(fā)、高集成度自動化電力設備、高自動化系統(tǒng)集成、自動化操作元件及基礎元器件所組成。
值得引起重視的是,在現(xiàn)階段,重要的不是統(tǒng)一智能電網(wǎng)的定義,關鍵是要實現(xiàn)設備的智能化,保障技術的先進性。為此,智能電網(wǎng)的主要特征應具備設備智能化、二次設備網(wǎng)絡化、通信平臺標準化。其中,關鍵技術領域又包括了通信集成、傳感與度量、先進功能組件、先進控制、決策支持等內(nèi)容。
智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略選擇
盡管我國的智能電網(wǎng)建設已經(jīng)開始如火如荼的展開,但究其未來發(fā)展,還有很多挑戰(zhàn)需要一一克服。
其一是體制問題,包括發(fā)電廠和電網(wǎng)是何種關系,政府和電網(wǎng)是何種關系,考慮到我國當前的社會經(jīng)濟發(fā)展狀況,我國的電力市場并不是完全開放的市場,這是未來智能電網(wǎng)建設中需要考慮的首要問題;
其二是技術標準問題,應該說,目前無論是國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司以及行業(yè)協(xié)會組織,都對智能電網(wǎng)的技術標準做了大量的準備工作,但是由于各方對于智能電網(wǎng)的定義尚未明確,所以標準的制定還需不斷完善、調(diào)整;
其三是監(jiān)管問題,未來智能電網(wǎng)的建設由誰來監(jiān)管,是電監(jiān)會、能源局還是發(fā)改委?目前我國的電力監(jiān)管本身還存在一定問題,倘若未來電網(wǎng)實現(xiàn)了電網(wǎng)的互動、開放,卻又缺乏公平、公正的監(jiān)管體系,那將意味著智能電網(wǎng)的建設很可能會面臨更大挑戰(zhàn);
其四是認識問題,這里的認識問題不僅強調(diào)業(yè)界對于智能電網(wǎng)的認識,更是全社會對于智能電網(wǎng)的認識問題。
此外,電力中斷和電能損失的公眾承受度、管理和處理復雜信息、使用可再生能源挑戰(zhàn)、對分布式能源支持等問題,也是需要正視的環(huán)節(jié)。
因此,筆者認為,在智能電網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇上,應首先明確知易行難的挑戰(zhàn)。大家都了解智能電網(wǎng)的優(yōu)勢與重要性,但是真正運作起來很難,如各方需解決很多問題,諸如政治意愿變?yōu)樯虡I(yè)行為,促進關鍵技術向具有廣泛的市場開放,成本挑戰(zhàn),解決生產(chǎn)與消費全過程技術推廣等。
考慮到上述因素,筆者個人提出了未來智能電網(wǎng)建設的三項基本原則。首先,需要平衡各種(社會組織)推動性與(市場)拉動性因素,以及在不同創(chuàng)新階段提供政策引導與支持;其次,盡快最大規(guī)模地推廣現(xiàn)在已有的、成本有效的、經(jīng)濟可行的技術給需要發(fā)展的地方和需要用的地方;再次,應該形成大規(guī)模、高速度、高效率的技術轉(zhuǎn)化機制。
在此過程中,亦應關注建立可行的產(chǎn)業(yè)化模式。倘若產(chǎn)業(yè)化模式不對,將阻礙智能電網(wǎng)良性發(fā)展。國家應盡快制訂包括支持、運作、監(jiān)管在內(nèi)的一系列政策,用制度化手段調(diào)整、規(guī)范智能電網(wǎng)發(fā)展;建立公平的系統(tǒng)規(guī)則及技術成果共享機制。
智能電網(wǎng)“四步走”中國的戰(zhàn)略選擇
責任編輯:qzhao | 2012-06-12 09:36:17 本文摘自:電氣中國