電網(wǎng)不再“冰冷”!看智能電網(wǎng)“新玩法”

發(fā)布時間:2016-06-16   來源:亮報

  6月12日至18日是全國第26個節(jié)能宣傳周,今年的主題是“節(jié)能領跑,綠色發(fā)展”。十八屆五中全會和“十三五”規(guī)劃《綱要》提出實行能源消費總量和強度雙控行動,明確“十三五”全國單位GDP能耗下降15%,2020年能源消費總量控制在50億噸標準煤以內,這意味著未來五年能源消費年均增速需保持在3.1%以下,比“十二五”要低0.5個百分點,節(jié)能和控制能源消費總量任務艱巨。

  科技進步讓節(jié)能事半功倍。近年來,國家電網(wǎng)公司憑借科技力量,大力建設綠色電網(wǎng),服務社會節(jié)能減排。見微可以知著,本期獨家,我們用3個典型故事為你描繪出國家電網(wǎng)公司科技節(jié)能的探索和實踐軌跡。

  智能電網(wǎng)節(jié)能“新玩法”

  有了科技的力量,電網(wǎng)不再是冰冷的鐵塔和不會說話的變壓器,它可以與人互動,更重要的是,能夠幫助人們實現(xiàn)節(jié)能,更可以改變原有生活模式,讓生活變得靈活可控、便捷實惠。

  未來,在用電客戶心中,供電公司將變得更加親切。這都源于智能電網(wǎng)技術,智能電網(wǎng)可以利用大數(shù)據(jù)技術,分析客戶的用電行為,針對各種不同的用電習慣,供電公司可以為客戶推薦適合的套餐,而每一類套餐都恰巧是客戶所需的。

  用電客戶數(shù)以億計,他們的用電習慣各不相同。分析大眾的用電行為,提供個性化的套餐選擇和智能用電產品,正是新一代電網(wǎng)科技要做的。

  如今,這樣的設想已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實。2013年9月,山東威海建成了首個智能用電試點小區(qū),居民可以通過手機APP控制家中電器,還可以清楚看到當月甚至每天的用電狀態(tài),包括各種電器的用電時間、用電量、電費等,便于科學分析家庭用電規(guī)律。節(jié)能是智能小區(qū)的重要功能,供電公司可根據(jù)階梯電價、峰谷用電政策等預先設置的參數(shù),為用戶提供能耗分析和節(jié)能建議。

  未來,如果分析得知,一部分客戶使用某一類家電次數(shù)頻繁,供電公司還可以“跨界”與電器生產廠家合作,為客戶推薦使用智能家電,客戶或許還可以免費使用。在推廣智能、綠色家電的同時,也可幫客戶節(jié)能,一舉兩得。

  互動還能更進一步。通過廣泛的信息互聯(lián),電網(wǎng)甚至可以將每一臺家用電器連接起來,在大規(guī)模新能源電接入電網(wǎng)的時候,服務于電網(wǎng)調峰、新能源消納、有序用電、節(jié)約用電等。這是南瑞信通公司的一個重點項目——海量微負荷互動網(wǎng)絡。

  比如一個3口之家,白天從上午9點到下午6點家中無人,通過APP等終端,客戶可以將這段時間“賣”給供電公司,供電公司可在這段時間為其斷電。當成千上萬的家庭有用電要求時,供電公司就可以將這部分負荷用來調峰。

  居民將白天不用電的時間“賣出”賺取收益,供電公司則可利用海量的家庭閑置負荷進行調峰,保障電網(wǎng)的平衡。這一方法既調節(jié)了電網(wǎng)的穩(wěn)定和平衡,又消納了更多的新能源電量。

  智能用電與“互聯(lián)網(wǎng)+”的深度融合帶給我們更加便捷舒適的生活,而節(jié)能、低碳、經(jīng)濟則是電力科技賦予生活最實在的意義。

  “一直在路上”的節(jié)能實驗室

  集各種高、精、尖設備為一體是實驗室的必備條件,有一種節(jié)能實驗室除具備上述條件外還能帶著設備“跑”到用能現(xiàn)場,根據(jù)測試到的一手數(shù)據(jù)得出診斷報告,給出節(jié)能改造方案,降低經(jīng)營成本。

  對于高耗能廠家來說,實施節(jié)能改造最重要的是找準節(jié)能點,對癥下藥。而要完成這一工作,花費時間不說,所需要的設備和人力更是不計其數(shù)。如今,有了可移動的節(jié)能實驗室,一切都可以輕松搞定。中國電科院就有一間這樣的實驗室——能效檢測移動實驗室。

  從外表看,它就是一輛大型貨車,但車子里面卻別有洞天:操控臺、能效參數(shù)傳感器、便攜式采集終端設備、專業(yè)分析軟件等一樣不少。這些設備能夠深入用能單位,現(xiàn)場采集、分析、計算并輸出能效數(shù)據(jù)、計算結果,給出節(jié)能建議。

  要想分析出節(jié)電潛力在哪里,掌握能源流向是要點,在實驗室里,一張圖就可完成。點開實驗室主控臺電腦上的“能流示意圖”一欄,所有能源流動的走向以動態(tài)的形式顯示出來,一目了然。

  “這就好比到醫(yī)院看病,給全身拍片子。”中國電科院工程師苗常海說,“這是實驗室給一家商場現(xiàn)場做的能流測試圖,在這張圖上,我們可以看到被監(jiān)測用能系統(tǒng)的能源流向、比例、數(shù)量以及能源利用效率?!?/p>

  從圖上看,冷機和冷卻塔的耗電量是最大的?!斑@說明,節(jié)能診斷要從這兩個方面入手?!币虼耍瑢嶒炇医o出的診斷結論和建議是:循環(huán)冷卻水泵選型過大,運行工況嚴重偏離設計工況點,導致水泵運行效率低下。

  按照這個建議,商場對循環(huán)水系統(tǒng)進行了變頻改造,并根據(jù)循環(huán)水溫差自動控制水泵轉速。改造后,系統(tǒng)耗電量明顯下降,項目實際節(jié)能率達到7%,大大節(jié)約了電力成本。

  科技讓一切皆有可能。能效檢測實驗室的最大好處是,它可以帶著設備去現(xiàn)場檢測,并根據(jù)一手數(shù)據(jù)直接給出節(jié)電改造方案,降低能耗和經(jīng)營成本。

  如今,實驗室應用的節(jié)約電力電量測量與驗證方法,已經(jīng)在國家電網(wǎng)公司節(jié)能改造工程和國家電力需求側管理城市綜合試點工程中應用,涉及工程投資規(guī)模30億元以上,為節(jié)能服務機構開展能源審計、能效測評等業(yè)務,為政府等機構節(jié)能決策提供技術支撐。

  這些年,能效檢測實驗室“一直在路上”,它已經(jīng)到過國內多個省市,為相關單位節(jié)能改造提供技術支撐,節(jié)能量達10%以上。未來,能效檢測移動實驗室將進一步推廣到更多省市地區(qū)。

  五年節(jié)約出一個三峽的發(fā)電量

  一套控制系統(tǒng),可以讓全國電網(wǎng)每年節(jié)電220億度,五年可以節(jié)約出一個三峽水電站的發(fā)電量,它從根本上改變了我國電網(wǎng)傳統(tǒng)的無功電壓控制方式。

  隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,如今的電網(wǎng)如蜘蛛網(wǎng)般四通八達。但是,由于“電”這種物質看不見摸不著,很少有人注意到電損耗等問題。在夏冬用電高峰時段,只有電燈老閃、冰箱空調運行不起來、企業(yè)電機被燒毀的時候,人們才會注意到電壓不穩(wěn)帶來的危害。

  事實上,由于傳統(tǒng)的電網(wǎng)是輸電與用電同步進行,簡單地講就是電廠發(fā)電、用戶用電,在這一過程中,如果電網(wǎng)無法控制電損耗,就會無法合理分配電量,從而時常產生時段性、區(qū)域性用電不足。這時的電網(wǎng)需要一個“智腦”,解決電壓不穩(wěn)、電能污染等問題。

  “供電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行集中控制系統(tǒng)”能將上述問題一網(wǎng)打盡。它誕生于上世紀90年代的江蘇興化,那時,興化農村配電線路的損耗高、電壓低,綜合線損幾乎達到用戶電量的一半,按當時的政策規(guī)定,這些損耗多由用電戶承擔,因此用老百姓的話來說就是:用了一度電,卻花了兩度電的錢。

  當時,由于供電質量很差,配電線路的電能損耗幾乎達到用戶電量的一半,加上電壓普遍偏低,經(jīng)常造成工廠電動機成片燒毀,農村灌溉機也用不起來。于是,在炎炎夏日,一些農民寧愿搖著蒲扇,汗流浹背,也不敢開家里的電風扇。

  找出癥結是解決問題的關鍵。電網(wǎng)損耗大、電壓不穩(wěn)的“癥結”在于“無功電壓”應用水平低下。好比運土需要筐,土是“有功”,筐是“無功”,筐越大越輕運的土就越多,電網(wǎng)中有一部分電能就是筐。

  經(jīng)過長時間的研發(fā)實驗,1999年,江蘇泰州供電公司研發(fā)出了“地區(qū)電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行集中控制系統(tǒng)”,也就是“供電網(wǎng)無功電壓優(yōu)化運行集中控制系統(tǒng)”的前身。名字雖然拗口,但意義重大:它讓電壓質量提高1個百分點、線損降低0.4%;人工調度變?yōu)樽詣诱{度,工作人員勞動強度驟減95%,我國電網(wǎng)無功電壓控制方式就此變革。

  2000年,該系統(tǒng)通過了江蘇省科學技術委員會的技術成果鑒定。專家們的評價是:技術先進、運行可靠、實用性強,填補了國內空白,達到國際先進水平。

  最近,興化市戴南華澤金屬工業(yè)有限公司花12萬元購買了這套系統(tǒng)。企業(yè)負責人蔣桂林覺得這個錢花得很合算,他說:“擁有了這套系統(tǒng),能輕松解決電壓不穩(wěn)等問題,不僅能保證企業(yè)安全平穩(wěn)生產,而且每年至少可以節(jié)能10%?!?/p>

      關鍵詞: 智能電網(wǎng),節(jié)能領跑

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