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中国工程院院士:面向未来的智能电网
2018-07-11

对我们来讲,此刻电网的智能化现实上是第二次智能化。第一次智能化是1970年到1980年头这样一段时候,阿谁时期电网大停电事情频仍地显现,以纽约大停电为代表,所以那时的美国政府就请求电力公司必须利用计较机,因而在电力体系里面,在大型发电厂超低压输电线路上装了2TU,把一些数据送到调解中心,调解中心开辟了能量打点体系进行电网的平循分析和优化。那时没有向配电网成长,也就是110千伏以下的电网,此刻城市里面大批的电网并没有智能化,缘由是由于那时的通讯手艺、信息手艺、一些电力电子手艺的价钱太贵了,花不起。

此刻的情势产生了转变,由于通讯、信息这些手艺太便宜了,我们此刻做这件事本钱效益是非常合适的,所以这一次重点针对的是第一次欠缺的部门也就是配用电。固然在发电和输电范围也还要持续提升。

这一次电网智能化全部的原动力,有市场身分、平安身分、情况身分,其中情况身分是出格突出的,由于此刻大气中二氧化碳的排放量此刻是要限制的时辰了,出格是在中国,空气传染的题目让我们感受这个题目很是孔殷,所以这一次的原动力远大于第一次。

首先看一下可再生风能和太阳能发电。我们国家的风能和太阳能资本是极其丰富的,而且价钱的上风日趋较着。我们本就没有甚么能源危机的题目。这个地球上太阳能资本是风能的一百倍,风能资本是水能的一百倍。

资本是有的,题目是怎样铺盖,可以操纵屋顶、途径、鱼塘、农田等等上方,也能够操纵沙漠和滩涂。现实上中国76%的河山面积都可以装设风力发电机,100%的河山都可以铺设太阳能,中国的这个条件是非常好的。大师知道德国的太阳能操纵很好,我们的资本比德国要很多几多了。

再看一下光伏。光伏和风电的价钱这些年逐步降落,出格是光伏,从1987年到2013年这一段时候降落到本来的1%,而且此刻还以每一年15%的速度不才降。依照全社会本钱包罗投资、运行用度、燃料用度、靠得住性本钱、情况本钱、网损等等都考虑出来,若是从西北地域2000千米以外发电,好比说风能,送到东部地域的话大要总本钱一度电是9毛多钱。若是就地开辟、就地操纵,此刻看大若是6毛多钱。所以此刻看就地开辟要更合算,应当是就地开辟、就地利用。

可是利用的时辰有甚么题目呢?就是风能、太阳能是间歇的,是波动的、是不肯定的,这就使得它的利用比力难,就须要有一些方法,电力体系须要有一些滑腻方法,这些滑腻方法包罗此刻大型的火力发电机组可调能量,包罗储能,用户需求共齐截等这些身分。可是要想把这些身分都用好就须要电网,这个电网就是智能电网

智能电网总的假想是希望操纵新能源、互联网等等这些新手艺实现电网的智能化。要获得的功效是甚么呢?是要像互联网那样转变人们的生活和工作体例,就今朝来讲,我们现实上是一个较为智能的电网,我们此刻所扶植较为智能的电网就是说操纵现有的好手艺或者是未来几年可能有的手艺能够实现的阿谁电网。

智能电网此刻没有一个很明白的界说,智能电网的特色是电力和信息的双向活动性,以便成立一个高度自动化和普遍散布的能量交换网络,为了实时交换信息和到达设备条理上近乎瞬时的供需平衡,把散布式计较和通讯的上风引入电网。两句话:智能电网一张网是动力网,一张网是通讯网,这两张网从根本的那些电器设备开端,就连系到一路了,目标是要建成一个高度自动化和普遍散布的能量网络。我们在开端搞智能电网的时辰,大师对自动化都是认可的,就是普遍散布式我们熟习的太慢了,现实上给我们国家带来了很大的经济丧失。

第二句话就是要实现实时的交换信息和到达设备条理上近乎瞬时的供需平衡,这又是两件事。信息共享是智能电网最焦点的内容,功率平衡,电网的功率必须近乎顺时供需平衡,否则电网就不能平安运行。此刻用户都可以跟电网配合了,那么这时候辰我们的负荷跟发电就可以控制了,这是智能电网很主要的特色。

智能电网包罗哪些工程题目呢?一个是广域监视和控制,之前,电网在很大范围里面,成千盈百千米的范围里面,每个点量测的数据,送到调解中心的时辰,由于实验的关系,都纷歧样。此刻有了卫星定位,可以经过进程GDS或者是斗极卫星来定位,送上去的数据都可以有识标,这是很大的转变。应当说我们国家的广域量测体系是全球扶植最好的体系,可是它的潜力的开辟还是有很多的工作。

第二是通讯和信息手艺的集成。第三是散布式可再生能源发电集成。第四是输电体系的扩展。第五是配电网的打点。

智能配电网里面有两个名词大师常见:一个是微电网,一个叫做自动配电网。

传统电网由于到配电这个条理它都是没有电源的,都是从大电网像树一样分派下来,此刻在这棵树的末梢有了电源了,传统电网就不能顺应了,是以就须要在配电网里面能够顺应这些散布式的电源,能够量测并能够控制散布式电源的电网我们叫自动配电网。

在智能配电网傍边有一个大师常常听到的名词叫做微电网。

微电网是配电网的一部门,这片电网里面有发电,也有负荷,负荷傍边有主要负荷,有可控负荷。全部这一片跟电网公司之间是相对自力的,所以出格合适一个企业或者是一个小区来实现。

未来微电网会很是普遍,今朝由于微电网能够滑腻散布式的风能和太阳能的波动性,投资相对高一些,所以重点是用在对靠得住性请求高的地域,好比说军事部门或者是医院,或者是沙漠地域、边远地域,或者是海岛,未来它会大批地扩展。


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