淺析能源互聯(lián)網(wǎng)的三大基石

發(fā)布時(shí)間:2016-06-12   來源:中國投資咨詢網(wǎng)

  里夫金在《第三次工業(yè)革命》中,明確提出“能源互聯(lián)網(wǎng)”是未來世界的能源供給的主要形態(tài)。世界上主要國家都在探索未來能源轉(zhuǎn)型的發(fā)展路線。清潔發(fā)電技術(shù)、超高壓與新電網(wǎng)技術(shù)、分布式發(fā)電及智能配網(wǎng)成為了能源互聯(lián)網(wǎng)的三大基石。

  基石一:清潔發(fā)電技術(shù)

  1.新能源政策支持

  我國經(jīng)過30余年經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以化石能源為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)規(guī)模不斷增加,國內(nèi)資源環(huán)境約束凸顯,迫切需要大力發(fā)展新能源,加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。當(dāng)前,以新能源為支點(diǎn)的我國能源轉(zhuǎn)型體系正加速變革,大力發(fā)展新能源已上升到國家戰(zhàn)略高度,成為順應(yīng)我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的發(fā)展方向。李克強(qiáng)總理在新一屆國家能源委員會首次會議強(qiáng)調(diào),推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式變革,提高能源綠色、低碳、智能發(fā)展水平;習(xí)主席在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六會議中,明確提出要推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,建立多元供應(yīng)體系。立足國內(nèi)多元供應(yīng)保安全,大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用,著力發(fā)展非煤能源,形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動的能源供應(yīng)體系。中共中央文件〔2015〕9號《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》提出完善并網(wǎng)運(yùn)行服務(wù),支持新能源、可再生能源、節(jié)能降耗和資源綜合利用機(jī)組上網(wǎng),積極推進(jìn)新能源和可再生能源發(fā)電與其他電源、電網(wǎng)的有效銜接,依照規(guī)劃認(rèn)真落實(shí)可再生能源發(fā)電保障性收購制度,解決好無歧視、無障礙上網(wǎng)問題。同時(shí),提出開放電網(wǎng)公平接入,建立分布式能源發(fā)展新機(jī)制,有序向社會資本放開配售電業(yè)務(wù)。

  2.新能源發(fā)展現(xiàn)狀

  (1)風(fēng)電

  風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模全球第一。截至2014年底,風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到9581萬kW,占全球的27%。風(fēng)電裝機(jī)主要集中在“三北”地區(qū),合計(jì)約占全國總量的83%。蒙西、蒙東、天津、等12個(gè)省級電網(wǎng)的風(fēng)電已成為裝機(jī)第二大電源。風(fēng)電得到較好利用,全年發(fā)電量超過18個(gè)省份的本省用電量,發(fā)電利用小時(shí)達(dá)到2000h左右。(2)光伏發(fā)電

  光伏發(fā)電增長速度全球最快,裝機(jī)容量位居世界第二。2010~2014年,光伏發(fā)電裝機(jī)容量年均增速219%;2013、2014年連續(xù)兩年新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量突破1000萬kW,約占全球同期新增裝機(jī)容量的1/3。截至2014年底,全國光伏發(fā)電并網(wǎng)容量達(dá)到2652萬kW,僅次于德國位居世界第二。建成百萬千瓦級光伏電站,主要集中分布在西北地區(qū)。2012年青海建成我國第一個(gè)百萬千瓦光伏發(fā)電基地,2013年甘肅、新疆建成百萬千瓦光伏發(fā)電基地。2014年全年光伏發(fā)電量約231億kW˙h。

  (3)分布式新能源

  根據(jù)國家能源局定期公布分布式光伏發(fā)電發(fā)展情況,統(tǒng)計(jì)口徑涵蓋接入35kV、裝機(jī)容量在2萬kW以下的光伏電站。截至2014年底,全國分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量為467萬kW。

  3.新能源發(fā)展格局

  1.集中式開發(fā)和分布式利用是世界各國新能源開發(fā)利用的兩種重要方式。就我國實(shí)際情況而言,我國風(fēng)能、太陽能資源資源分布的特點(diǎn),客觀上決定了風(fēng)電以集中式開發(fā)外送為主、太陽能發(fā)電以集中開發(fā)和分布式利用相結(jié)合的總體格局。風(fēng)電:《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃(2014—2020年)》提出優(yōu)化風(fēng)電開發(fā)布局,2020年風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2億kW,并重點(diǎn)建設(shè)酒泉、蒙西、蒙東、冀北、吉林、黑龍江、山東、哈密、江蘇等9個(gè)大型風(fēng)電基地,九大基地裝機(jī)占85%。“三北”地區(qū)仍然是風(fēng)電開發(fā)重點(diǎn),占全國64%。結(jié)合各地區(qū)風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃以及目前風(fēng)電核準(zhǔn)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度,預(yù)計(jì)2020年全國各省區(qū)風(fēng)電開發(fā)規(guī)模達(dá)到26699萬kW,突破規(guī)劃目標(biāo)。風(fēng)電布局向中東部地區(qū)、南方地區(qū)傾斜趨勢逐漸加強(qiáng)。太陽能發(fā)電:《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃(2014—2020年)》,2020年全國太陽能發(fā)電總裝機(jī)將達(dá)到1億kW,“三北”地區(qū)太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到3700萬kW,占總裝機(jī)的37%。根據(jù)目前發(fā)展速度,預(yù)計(jì)2020年太陽能發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到1.5億kW。

  基石二:超高壓與電網(wǎng)技術(shù)

  1.電網(wǎng)發(fā)展必要性

 ?。?)我國新能源資源的分布特點(diǎn),以及集中式新能源發(fā)電特性對電網(wǎng)運(yùn)行的影響,客觀上決定了大電網(wǎng)是我國新能源規(guī)?;l(fā)展的重要推動因素,我國大規(guī)模新能源并網(wǎng)尤其需要大電網(wǎng)的支撐。

 ?。?)我國風(fēng)能、太陽能資源豐富,目前我國風(fēng)電裝機(jī)位居世界第一、太陽能發(fā)電裝機(jī)年底有望超過德國躍居世界第一;風(fēng)電和光伏發(fā)電設(shè)備產(chǎn)能充足,均占全球產(chǎn)能的一半以上,具備大規(guī)模開發(fā)的有利條件。破解當(dāng)前的棄風(fēng)、棄光等問題,迫切需要加強(qiáng)電網(wǎng),通過在全國范圍配置資源加以解決。

 ?。?)全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建。9月26日,習(xí)近平總書記在聯(lián)合國發(fā)展峰會上宣布“中國倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。發(fā)揮我國特高壓、智能電網(wǎng)、新能源發(fā)展的領(lǐng)先優(yōu)勢,以“一帶一路”沿線國家的電網(wǎng)互聯(lián)互通為突破口,推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),有利于我國在全球氣候變化談判和全球能源轉(zhuǎn)型中占領(lǐng)制高點(diǎn),贏得全球能源治理的話語權(quán)和主動權(quán)。

  2.電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

  目前,國家電網(wǎng)已建成特高壓試驗(yàn)示范工程、皖電東送工程、浙北-福州3項(xiàng)特高壓交流工程,建成特高壓線路3143.4公里,特高壓變電站10座、變電容量5100萬千伏安。在建的有錫盟-山東、淮南-南京-上海、蒙西-天津南、榆橫-濰坊4項(xiàng)特高壓交流工程。這些工程帶動我國電工裝備業(yè)整體升級。我國已研制了特高壓變壓器、開關(guān)、高抗、串補(bǔ)等全部關(guān)鍵設(shè)備,均一次投運(yùn)成功。在特高壓帶動下,我國電工裝備企業(yè)不僅主導(dǎo)了國內(nèi)高端市場,而且進(jìn)軍國際市場,出口額連年大幅增長。巴西已采用我國特高壓技術(shù)和裝備建設(shè)大型水電送出工程。

  3.特高壓發(fā)展展望

  統(tǒng)籌考慮能源基地開發(fā)、受端地區(qū)用電需要,為滿足我國能源需求和西部大開發(fā)需要,解決能源安全、電網(wǎng)安全、嚴(yán)重霧霾等問題,拉動國家內(nèi)需和經(jīng)濟(jì)增長,還需加快實(shí)施“五交八直”特高壓交直流工程。電網(wǎng)發(fā)展格局優(yōu)化的思路:在“十三五”將國家電網(wǎng)優(yōu)化為西部(西北+川渝藏)、東部(“三華”+東北三省+內(nèi)蒙古)兩個(gè)特高壓同步電網(wǎng),形成送、受端結(jié)構(gòu)清晰,交、直流協(xié)調(diào)發(fā)展的格局,將國家電網(wǎng)跨區(qū)輸電規(guī)模從目前的1.1億千瓦提高到3.7億千瓦?!笆濉逼陂g,電網(wǎng)建設(shè)投資2.7萬億元,帶動電源投資3.2萬億元,總投資近6萬億元。

  基石三:分布式發(fā)電與智能配網(wǎng)

  1.分布式電源發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

  目前國家已明確了2015和2020年分布式光伏發(fā)電和分布式天然氣的發(fā)展目標(biāo),雖然對小水電也明確了發(fā)展目標(biāo),但是小水電一般不作為嚴(yán)格意義的分布式電源,對其他類型分布式電源并未明確具體的發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展條件,確定預(yù)測情境下分布式電源發(fā)展規(guī)模:2020年分布式電源裝機(jī)容量可達(dá)到1.87億千瓦,占同期全國總裝機(jī)的9.1%;2030年分布式電源裝機(jī)容量達(dá)到5.05億千瓦,占同期全國總裝機(jī)的17.3%。從發(fā)展趨勢來看,分布式電源占比逐年增加,年均增加近1個(gè)百分點(diǎn)。

  2.分布式電源對配網(wǎng)要求

  (1)分布式電源發(fā)展需要依托強(qiáng)大的電網(wǎng)支撐,才能充分發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。發(fā)揮電網(wǎng)余缺調(diào)劑作用。在用戶的用電高峰時(shí)期,分布式電源很有可能無法完全滿足用戶的用電需求,或在用戶的用電低谷時(shí)期,分布式電源電量過剩,此時(shí)需要大電網(wǎng)為分布式電源和用戶提供電量調(diào)劑余缺;發(fā)揮電網(wǎng)備用服務(wù)作用。除了少數(shù)偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立運(yùn)行的分布式電源外,分布式電源一般均接入電網(wǎng),正常運(yùn)行時(shí)由電網(wǎng)為其提供電壓頻率支撐、系統(tǒng)備用等服務(wù),發(fā)生故障或檢修退出時(shí),由電網(wǎng)繼續(xù)為其用戶提供可靠的電力服務(wù),以滿足電力用戶的可靠供電要求。

 ?。?)分布式電源的大量接入將出現(xiàn)局部地區(qū)潮流返送輸電網(wǎng)、雙向潮流大幅變化等情況,進(jìn)一步驅(qū)動電網(wǎng)的更廣泛互聯(lián),實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化配置和保障電網(wǎng)安全運(yùn)行。德國經(jīng)驗(yàn):分布式電源大量接入將導(dǎo)致配電網(wǎng)潮流雙向流動,成為有源網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而出現(xiàn)本地分布式電源發(fā)電過剩而頻繁向主網(wǎng)送電情況。目前德國大量分布式光伏接入,每年約有四百小時(shí)向主網(wǎng)送電,對德國主網(wǎng)有功平衡帶來較大影響。依靠大電網(wǎng)調(diào)節(jié)成為德國分布式光伏消納重要手段。

  (3)我國情況:2020年前,將出現(xiàn)局部地區(qū)(比如浙江嘉興市、北京延慶縣)的可再生能源滲透率高達(dá)200%的情況,潮流將返送至220千伏電網(wǎng)。要求主網(wǎng)與配電網(wǎng)建立起更加緊密的聯(lián)系,將分布式電源納入到主網(wǎng)監(jiān)控范圍內(nèi),在全網(wǎng)范圍內(nèi)優(yōu)化配置分布式電源

  3.配電網(wǎng)建設(shè)改造三大行動

 ?。?)配電網(wǎng)裝備提升行動:一是優(yōu)化升級配電變壓器,推動非晶合金變壓器、高過載能力變壓器、調(diào)容變壓器等設(shè)備的應(yīng)用;二是更新改造配電開關(guān),2020年全面完成開關(guān)無油化改造,開關(guān)無油化率達(dá)到100%;三是提高電纜化率,2020年,中心城市(區(qū))核心區(qū)新建線路電纜化率達(dá)到60%。

 ?。?)配電自動化建設(shè)行動:在中心城市(區(qū))及城鎮(zhèn)地區(qū)推廣集中式饋線自動化方式,在網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)采用“三遙”終端,在分支線和一般性節(jié)點(diǎn)采用“二遙”終端;在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣以故障指示器為主的簡易配電自動化。2020年,配電自動化覆蓋率達(dá)到90%。

 ?。?)新能源及多元化負(fù)荷接入暢通行動:一是滿足新能源和分布式電源并網(wǎng)。推廣應(yīng)用新能源發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)、分布式電源“即插即用”并網(wǎng)設(shè)備等技術(shù),有序建設(shè)主動配電網(wǎng)、分布式多能源互補(bǔ)等示范工程。二是實(shí)施用戶智能友好互動工程。以智能電表為載體,建設(shè)智能計(jì)量系統(tǒng),打造智能服務(wù)平臺。三是開展微電網(wǎng)示范工程。在城市供電可靠性要求較高的區(qū)域和偏遠(yuǎn)農(nóng)村、海島等不同地區(qū),有序開展微電網(wǎng)示范應(yīng)用。

      關(guān)鍵詞: 能源互聯(lián)網(wǎng),三大基石

阿里云ECS服務(wù)器

稿件媒體合作

  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 電話:010-58689070

廣告項(xiàng)目咨詢

  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 電話:010-63415404

投訴監(jiān)管

  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 電話:010-58689065