新能源智能电网和特高压输配电.pdf

新能源智能电网和特高压输配电 1 能源、新能源、绿色能源 能源是人类赖以生存的物质基础，是现代经济社会发展的重要保 障。专家认为，在能源领域，新的科技革命的焦点，一是新能源的利 用，二是将信息技术用于能源产业。美国总统奥巴马就职后，打出振 兴经济的王牌，就是新能源计划，用信息技术对电网进行彻底改造， 优化电网的运行和管理。 能源发展面临的第一挑战，是以可再生能源逐步替代化石能源， 建造能源使用的创新体系，以信息技术改造现有的能源利用体系，最 大限度地开发电网体系的能源效率。 当前，节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点。 报载：全球协力向绿色能源领域进发。诸如：美国加利福尼亚州洪堡 湾即将兴建全美首个大型海浪发电站;苏格兰计划开发潮汐发电为数 据中心供电;以色列开发高效低价碟式太阳能系统;韩国建设最大生物 气体发电设施;而英国宣布新建燃煤电厂须“填埋二氧化碳”。基于全 球能源短缺及人类对环保的渴望，各国政府对绿色电力的开发给予大 规模的投资支持，科学家们更是绞尽脑汁，设想了许多非同寻常的发 电招数。一方面想方设法降低传统发电方式的污染，一方面加快对那 些过去在人们视线中非主流发电领域的研发，包括提高发电效率并同 时降低成本，最终将其送入商业化运营的轨道。同时，道路发电、绿 叶发电、体温发电„„，这些少有所闻的发电方式，如今也一步一步 地悄悄走向人们的生活。 中国是世界能源消费的第二大国，但能源利用效率比世界水平低 10 个百分点。资料显示，2008 年我国全社会用电总量近35000 亿千 瓦时，输电、配电和用户端损耗约9%，每年线路损耗约3000 亿千瓦 时，折合1.5 亿吨原煤，相当7000 万千瓦装机容量、3000 亿元的电 源投资和3000 亿元的电网投资。实现电网信息化之后，每年在输、 配、用电等环节即可节约5%-10%的电力资源，节省价值近2000 亿 元。在可再生能源发电方面，我国也启动了多项863 高技术研究发展 计划项目，如：以煤气化为基础的多联产示范工程，兆瓦级并网光伏 电站系统，太阳能热发电技术及系统示范等项目。 新一轮能源产业革命的号角业已吹响，可持续能源已经进入产业 化竞争阶段。其中，智能电网是新能源发展的重要技术支点。 2 智能电网，蓄势待发 电网是国民经济和社会发展的重要基础设施。随着经济社会的快 速发展以及信息、通信等技术的进步和广泛应用，智能化已成为世界 电网发展的一个新趋势。智能电网的核心技术是数字化电网、分布式 能源系统、信息化家电和储能式混合动力交通工具。无疑，美国在这 方面进行了大量技术准备。 2.1 美国的研究及实践 鉴于发展智能电网对保障能源安全、提高能源效率、改善能源结 构、提升服务水平都具有重要作用，有些国家已将其纳入国家能源战 略，有的将其作为应对当前国际金融危机的重要举措。在美国总统奥 巴马签署的高达7870 亿美元的经济刺激计划中，就安排了 1200 亿美 元用于基础设施建设，包括大规模建设智能电网。 欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已形成强大的研究群体。 美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信 息技术，实现系统智能对人工的替代。奥巴马总统复苏经济的计划有 6 方面重点,绿色能源中的智能电网和智能建筑、以电子健康档案为中 心的现代医疗保健体系、21 世纪教室试验室和下一代宽带网等,都贯 穿一条思路：以信息化投入带动当前紧迫问题的解决,促进经济复苏， 同时又着眼于长远国家竞争力的提升。 仅就能源利用而言，智能电网和智能建筑是开源节流的两方面。 据估计，现代化的数字电网将使美国能耗降低 10%，温室气体排放量 减少25% ，并节省800 亿美元新建电厂的费用。《纽约时报》刊文称， 有研究结果表明：仅使用数字工具设定居家温度及融入价格信息，能 源消耗每年可缩减15%。根据建筑节能原理测算，只需要1/4 的能量， 就能达到现在的舒适程度，而且自然环境会变得更好。可以说，“能 源效率和能源节约是未来能源发展的关键，智能电网技术将更好地管 理、节约和监控能源使用。” 2.2 中国的步伐举足轻重 随着我国特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化，智能电 网也将成为我国电网发展的一个新方向。 我国智能电网由 IT 和特高压输电“双剑合壁”而成。以坚强网 架为基础，以信息通信平台为支撑，以智能控制为手段，实现“电力 流、信息流、业务流”的高度一体化融合。