智能电网如何挑起新能源重担
风能、太阳能、潮汐能……时下,新能源发展正如火如荼。雾霾天气的持续出现,让国家对于能源结构的调整步伐日益加快,也让公众对于新能源寄予厚望。但这些新能源要为公众所利用,仍须转换成电能。正因如此,智能电网建设成为各项工作的重中之重。
在日前召开的“第二届中国未来能源论坛”上,专家对于智能电网建设进行了探讨,认为面对新形势、新任务,智能电网设备行业要进一步提振信心,将压力转变为提质增效、转型升级的强大动力。
新能源发展的必然
过去的电网是由火电厂、水电厂提供电力,电网的设计和调度长期保持平稳。但随着风能、太阳能等清洁能源的发展,电网技术开始出现种种“不适应”。
“现在发展风电、太阳能,都是‘垃圾电’或者‘低质量’的电力,如果不进行处理,直接接入原有电网,会影响电能质量。而如何把这些碎片电组合起来,对于电网来说是一个挑战。”协鑫新能源控股有限公司执行董事兼总裁张国新表示,智能电网应通过技术的延伸,容纳更多分布式能源。只有更进一步地智能化、更进一步地发展技术,未来电网才能够很好地接纳太阳能电、风电,这样对绿色能源才能有更大的支撑作用。
随着工业化和信息化深度融合,我国电网建设不断推进升级,智能电网设备行业紧跟电力发展需求,坚持自主创新,在诸多方面取得显著成就。国家发改委能源研究所所长韩文科表示,智能电网将是未来趋势。2014年1-8月,输变电设备制造企业实现主营业务收入9283.18亿元,同比增长12.52%,同比增幅高于整个电工行业2.63个百分点;实现利润507.77亿元,同比增长4.97%。“电网今后会越连越大,互联互通。”韩文科说,目前欧盟也拨出专项经费,研究跨欧洲的电网,以便更大范围地调度资源,更多地消纳可再生能源和新能源。
智能电网设备支撑着国家重大工程建设,智能电网设备在特高压交流输电、柔性交直流输电等国家重大工程建设中扮演了关键角色,有力支撑了电力工程建设的需要。目前,国内自主研发设计制造的智能电网成套装备已成功应用于国家电网公司、南方电网公司多条输变电线路建设工程。
据了解,目前我国新一代智能变电站试点建设项目效果卓著。通过新一代智能变电站试点项目的建设,攻克了隔离断路器、二次设备集成舱、一体化业务平台、层次化保护控制等关键技术,完成隔离断路器、集成式测控装置等19类共107种新型设备研制,使保护控制层级更加完整、性能更加可靠。
克服技术障碍
不过在专家看来,智能电网目前仍有很多问题需要解决。
国家电网能源研究院副院长张玮认为,电网企业把新能源的发展当作一次机遇,但在具体技术处理上面临很多挑战。“比如弃风问题,从全国来看,风电的比重只占6%,但在一些局部地区,峰值电源装机超过20%,比重较大,要联入电网非常困难。这就在考验电网的调节能力。”近期,国家电网公司提出新一代智能变电站以“集成化智能设备与一体化业务系统”为主要特征,将实现专业设计向整体集成设计的转变,一次设备智能化向智能一次设备的转变;南方电网公司围绕建设智能、高效、可靠、绿色电网的发展目标,将加大“3C”绿色变电站建设与运营工作。智能电网设备行业应深入研究这些新情况、新课题,加快推进技术攻关及关键设备研制,不断满足用户的新需求。
张玮表示,进一步发展智能电网,需要解决很多现实问题,例如分布式电源的接入等。未来的目标是实现分布式能源即插即用,但这会导致很多技术性难题的出现。因为原来在分布式电源大规模接入之前,电流的流向很简单,如同水坝一样从上到下传输,但接入分布式电源后,电流的流向变了,这对电网控制来说是一个很大挑战。
同时,信息技术特别是互联网技术的发展和应用,正在对传统制造业的发展方式带来颠覆性、革命性的影响。为此,传统制造业要向跨界融合转变,从以单纯的产品制造为核心,转向以提供产品和技术服务为核心。
“还有一个重要问题,就是利益的平衡问题。不仅是电网投资跟电源的投资之间需要平衡,还有不同投资主体跟电源之间的利益也需要平衡。”张玮说。
亟须顶层设计
除技术难题外,专家指出,未来智能电网建设亟须顶层设计,同时也需要在发展中积极探索新模式。
张玮表示,未来的智能电网,首先要通过合理规划,实现国内地区之间乃至与周边国家的联网。其次,要实现高度智能化,达到即插即用。此外,还要实现不同能源系统之间的广泛互联,因为很多能源最终都需要转变成电力,即电力是能源资源配置的平台。
“未来电网也需要实现开放互动,这不仅包括技术层面,也包括和消费者的沟通层面。而电网公司希望电网的发展跟互联网的发展能相互融合,通过信息技术的发展,包括移动终端的采用,加大与用户之间的互动力度。”张玮说。
韩文科表示,未来的电网不仅要实现互联互通,还需要在经营上有更多灵活性。“我国离不开一个大的电网,但到底电网怎么经营、采取什么模式、如何尽可能减少垄断给消费者更多选择权,仍需要探索。”此外,他还认为,未来的电网既要足够大,又要更加小,因为可能会发展出很多微电网。目前很多钢铁企业能自主发电,但也需要电网给它提供备份。所以智能电网必须非常灵活,这是一个发展趋势。
文/ 中国高新技术产业导报 彭科峰