讓智能電網(wǎng)走在世界前列 為未來電網(wǎng)提供安全經(jīng)濟(jì)智能的解決方案

發(fā)布時(shí)間:2016-08-09   來源:國家電網(wǎng)報(bào)

   8月6日的南京,天氣依然熱力不減,而比溫度更火爆的,是南瑞集團(tuán)公司舉辦的“紫金論電”——智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國際學(xué)術(shù)研討會的現(xiàn)場。一天時(shí)間內(nèi),來自中、美、英、德、韓等國的400多位專家共聚一堂,熱鬧非凡,30余個(gè)主題演講飽滿充實(shí),每位參會者都關(guān)心著電網(wǎng)發(fā)展的未來。在使用清潔能源替代化石能源成為全球共識的大背景下,未來,電網(wǎng)往哪里去,研究者該怎么做,從他們的探討中,我們尋找到了有力的答案。

  未來電網(wǎng)

  綠色、安全與經(jīng)濟(jì)必須考量

  資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化,這三大人類共同面對的問題,不斷加劇著生存的緊迫感,也推動世界能源生產(chǎn)消費(fèi)轉(zhuǎn)型的巨輪加速轉(zhuǎn)動。關(guān)于能源變革的呼吁由來已久,小到個(gè)人的節(jié)約行為,大到國家的發(fā)展戰(zhàn)略,走綠色可持續(xù)發(fā)展的道路已經(jīng)達(dá)成全球共識。在剛剛開幕的里約奧運(yùn)會的開幕式上,當(dāng)寓意森林的綠色五環(huán)緩緩從地面“長出”時(shí),我們都能感受到一個(gè)國家對于綠色發(fā)展的深刻認(rèn)知和熱切呼喚。

  會議上,江蘇電網(wǎng)今夏負(fù)荷屢創(chuàng)新高的消息獲得關(guān)注。得益于特高壓工程,西部的清潔電不斷地輸送到江蘇這個(gè)負(fù)荷大省。有數(shù)據(jù)表明,江蘇使用的每4度電中,就有1度電是來自西部的清潔電。

  “來的是遠(yuǎn)方清潔電,使本地煤電發(fā)電量減少,意味著霧霾也相應(yīng)減少了四分之一?!甭牭竭@個(gè)消息,國網(wǎng)電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長、中國工程院院士薛禹勝非常欣喜,“這一切如果沒有堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的支撐,不可能實(shí)現(xiàn)長距離電能傳輸。輸電線路太重要了,怎樣做好維護(hù)工作,使它在任何情況下都不會影響民眾用電需求,是值得研究的問題。”

  毫無疑問,可再生能源已經(jīng)進(jìn)入人們的生活。屋頂上的光伏板,海邊建起的風(fēng)電場,當(dāng)越來越多“不聽話”的可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng),對未來電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性提出了更高的要求。

  “隨著人口增長、電動汽車和可再生能源的發(fā)展,需要建設(shè)更具彈性、安全、可靠、高效的電網(wǎng),以滿足社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要?!彪姎馀c電子工程師學(xué)會電力與能源協(xié)會秘書長、美國聯(lián)邦能源監(jiān)管會高級顧問卞建華說。

  如何在輸配系統(tǒng)中有效使用可再生能源?如何更好地實(shí)現(xiàn)可再生能源電力的遠(yuǎn)程輸送?如何可靠和高效地管理微網(wǎng)?儲能如何為可再生能源的間歇性提供完整的解決方案?配電系統(tǒng)運(yùn)營商的福利和條件是什么?這些將是未來電網(wǎng)面臨的問題。

  對未來大電網(wǎng)安全性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)注,是此次會議的重頭戲。專家們介紹了許多前沿技術(shù),用于降低多種電源接入電網(wǎng)后帶來的風(fēng)險(xiǎn)。美國工程院院士安然˙博斯從輸電、配電、用電三個(gè)層面提出為保障電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行需執(zhí)行的相應(yīng)措施;英國曼徹斯特大學(xué)教授弗拉基米爾˙特茲亞分享了英國電力系統(tǒng)大停電的防御對策;德國TUV萊茵集團(tuán)專家德克˙羅伊夫斯特克分享了德國智能電網(wǎng)通信、信息安全和檢測的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)……

  仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)建模、綜合防御體系、虛擬同步機(jī)等技術(shù)支撐讓電網(wǎng)更加靈敏和智能,技術(shù)的成熟也為可再生能源開發(fā)及使用成本的降低奠定了基礎(chǔ)。

  “應(yīng)該不斷降低成本,使可再生能源發(fā)電與煤電價(jià)格相比具有同等競爭力?!毖τ韯僭菏勘硎荆踩院徒?jīng)濟(jì)性是必須考量的因素,舉例來說,現(xiàn)在美國的光伏發(fā)電約4美分1度電,如果價(jià)格進(jìn)一步降低,將給可再生能源帶來更大的發(fā)展空間。

  因地制宜

  一攬子解決方案更受歡迎

  智能電網(wǎng)概念起源于美國,其重點(diǎn)在于提升電網(wǎng)安全可靠性,歐洲注重可再生能源接入的環(huán)保問題,韓國則借用IT技術(shù)優(yōu)勢推動“綠色電力IT”項(xiàng)目。相比之下,我國則是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的通訊、信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動化、數(shù)字化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。

  雖然側(cè)重點(diǎn)不同,但各國都根據(jù)本國實(shí)際情況,探索最合適的未來電網(wǎng)發(fā)展道路。

  以巴西為例,與中國一樣,巴西也存在著能源中心與負(fù)荷中心分布不均衡的狀況。巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)教授毛里齊奧˙阿雷德斯表示,這種能源資源稟賦決定了大容量遠(yuǎn)距離交直流輸電技術(shù)在巴西電網(wǎng)中的必要性,由此帶來的電網(wǎng)保護(hù)和調(diào)度運(yùn)行控制問題,則是他們重點(diǎn)研究的方向。

  在英國,大規(guī)模分布式能源接入電網(wǎng)后,電網(wǎng)運(yùn)營者同樣面臨著頻率管理、電壓管理等方面的挑戰(zhàn)。英國國家電網(wǎng)公司代表張勝祥分析了未來電網(wǎng)運(yùn)行框架,提出由調(diào)度機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)全網(wǎng)所有資源來滿足電力系統(tǒng)的要求,給出需求側(cè)管理、提高發(fā)電靈活性、電網(wǎng)互聯(lián)等解決方案。

  在中國,國家電網(wǎng)公司在可再生能源技術(shù)方面的實(shí)踐,給國際電工委員會前副主席恩諾˙里斯留下了深刻印象?!皣绎L(fēng)光儲輸示范工程中,各種不同的儲能系統(tǒng)安裝在實(shí)驗(yàn)室里,通過對比分析確定其適合發(fā)展的領(lǐng)域,這確實(shí)令人印象深刻?!?/p>

  隨著智能電網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐逐步落地,人們充分認(rèn)識到,這將是未來解決能源問題的關(guān)鍵點(diǎn),它將以最小的環(huán)境和資源成本,更加高效、便捷地滿足日益增長的電力需求。同時(shí),智能電網(wǎng)是環(huán)環(huán)相扣的復(fù)雜整體,只有多種技術(shù)共同發(fā)展,不斷探究各種可能性,才能更好地適應(yīng)未來變化。

  “在我看來,儲能是未來電網(wǎng)非常重要的一門技術(shù),不知道這個(gè)問題您怎么看?”會議上,面對觀眾的提問,美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室電力系統(tǒng)工程中心主任本˙克羅伯斯基傳遞了這樣一個(gè)理念,他認(rèn)為儲能的確是未來電網(wǎng)解決方案中的一種,但卻不是唯一的解決方案。作為研究人員,應(yīng)全面考量各種可能性,選出最合適的電網(wǎng)解決方案。這與薛禹勝院士的觀點(diǎn)不謀而合。

  “解決能源問題不是單靠某種解決方案就能實(shí)現(xiàn)的。”薛禹勝院士在接受采訪時(shí)表示,當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn),比如多種電源出力平衡與互補(bǔ)的問題,提升負(fù)荷預(yù)測能力的問題及電動汽車如何更加智能化、雙向互動的問題。他表示,未來電網(wǎng)的變革性發(fā)展,必須形成一個(gè)全面的解決方案,將所有可能應(yīng)用的技術(shù)充分融合,同時(shí)用盡可能小的經(jīng)濟(jì)成本,發(fā)掘電網(wǎng)發(fā)展的更多可能性。

  創(chuàng)新探索

  讓智能電網(wǎng)走在世界前列

  當(dāng)前,中國全面實(shí)施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,提出建設(shè)世界科技強(qiáng)國的目標(biāo),中國倡導(dǎo)推動構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),在世界范圍引起廣泛關(guān)注,形成重要共識。能源互聯(lián)的大趨勢,為清潔能源快速發(fā)展帶來機(jī)遇,也促進(jìn)相關(guān)技術(shù)研究和國際交流的廣泛開展。

  “在大電網(wǎng)運(yùn)行控制方面,中國已經(jīng)走在世界前列?!蹦先鸺瘓F(tuán)負(fù)責(zé)人在接受采訪時(shí)自信滿滿。這源于技術(shù)創(chuàng)新的底氣。本次會議依托的南瑞集團(tuán)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是我國第一個(gè)智能電網(wǎng)保護(hù)與運(yùn)行控制方面的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,圍繞繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定、智能調(diào)度和變電站自動化等四個(gè)方向,攻克了智能電網(wǎng)諸多關(guān)鍵技術(shù)和運(yùn)行中的重大技術(shù)難題。

  今年7月,由南瑞集團(tuán)承擔(dān)的我國首個(gè)系統(tǒng)保護(hù)試點(diǎn)工程——“華東電網(wǎng)頻率緊急協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)”投入運(yùn)行,有效保障了華東電網(wǎng)汛期西南清潔能源大送電期間的安全穩(wěn)定運(yùn)行。以該項(xiàng)目在江蘇實(shí)施的國內(nèi)首套大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)為例,將大電網(wǎng)的事故應(yīng)急處理時(shí)間從原先的分鐘級提升至國際領(lǐng)先的毫秒級,傳統(tǒng)電網(wǎng)緊急事故情況下“一刀切”停電的時(shí)代一去不復(fù)返。

  技術(shù)創(chuàng)新讓電網(wǎng)更加安全與智能。近年來,國家電網(wǎng)公司大力推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建,持續(xù)開展全球能源互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研究,電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制、大電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)感知和故障診斷等技術(shù)取得重大進(jìn)展。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測從穩(wěn)態(tài)到動態(tài)、電網(wǎng)分析從離線到在線、電網(wǎng)控制從單獨(dú)到協(xié)同、電網(wǎng)調(diào)度從局部到全局的重要技術(shù)進(jìn)步。

  同時(shí),在長距離大容量輸電技術(shù)上,中國也處于世界領(lǐng)先水平?!俺邏汉吞馗邏褐绷鬏旊娫谥袊拈L距離輸電中已經(jīng)廣泛應(yīng)用,最高電壓等級已達(dá)1100千伏。”國家“千人計(jì)劃”專家曹均正表示,中國已經(jīng)掌握了特高壓直流和VSC直流大部分應(yīng)用和測試技術(shù),中國提出的全球和洲際能源互聯(lián)也已展開工作。

  技術(shù)創(chuàng)新的豐碩成果,是國際交流合作繁榮局面的保證。在IEC標(biāo)準(zhǔn)制定方面,中國身影非常活躍。國際電工委員會前副主席恩諾˙里斯在演講中提到的數(shù)字令人記憶猶新,迄今約有400位中國專家參與了IEC標(biāo)準(zhǔn)化工作。

  另外,積極傳播中國最新電力研究成果,對于促進(jìn)國際交流亦非常有利。以南瑞集團(tuán)為例,其主辦的英文期刊《MPCE》(現(xiàn)代電力系統(tǒng)與清潔能源學(xué)報(bào))在電力能源領(lǐng)域影響因子排名亞洲第一。這本在國外發(fā)行的期刊也成為宣傳中國電力最新研究成果的前沿陣地,將隨著中國電力裝備一同“走出去”,為世界電力事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量?!跋M@本期刊能成為我們另一張‘走出去’的名片。”薛禹勝院士在接受采訪時(shí)說。

  未來的電網(wǎng)究竟什么樣,在技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天,任何可能性都存在。傳統(tǒng)電網(wǎng)的蛻變,需要一個(gè)過程。但我們相信,通過各方努力,未來電網(wǎng)終將以安全、清潔、高效、智能的姿態(tài),為人們送上更加便捷貼心的服務(wù),引領(lǐng)人類在可持續(xù)發(fā)展的綠色道路上不斷前行。


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