智能電網如何挑起新能源重擔
風能、太陽能、潮汐能……時下,新能源發展正如火如荼。霧霾天氣的持續出現,讓國家對于能源結構的調整步伐日益加快,也讓公衆對于新能源寄予厚望。但這些新能源要爲公衆所利用,仍須轉換成電能。正因如此,智能電網建設成爲各項工作的重中之重。
在日前召開的“第二屆中國未來能源論壇”上,專家對于智能電網建設進行了探讨,認爲面對新形勢、新任務,智能電網設備行業要進一步提振信心,将壓力轉變爲提質增效、轉型升級的強大動力。
新能源發展的必然
過去的電網是由火電廠、水電廠提供電力,電網的設計和調度長期保持平穩。但随着風能、太陽能等清潔能源的發展,電網技術開始出現種種“不适應”。
“現在發展風電、太陽能,都是‘垃圾電’或者‘低質量’的電力,如果不進行處理,直接接入原有電網,會影響電能質量。而如何把這些碎片電組合起來,對于電網來說是一個挑戰。”協鑫新能源控股有限公司執行董事兼總裁張國新表示,智能電網應通過技術的延伸,容納更多分布式能源。隻有更進一步地智能化、更進一步地發展技術,未來電網才能夠很好地接納太陽能電、風電,這樣對綠色能源才能有更大的支撐作用。
随着工業化和信息化深度融合,我國電網建設不斷推進升級,智能電網設備行業緊跟電力發展需求,堅持自主創新,在諸多方面取得顯著成就。國家發改委能源研究所所長韓文科表示,智能電網将是未來趨勢。2014年1-8月,輸變電設備制造企業實現主營業務收入9283.18億元,同比增長12.52%,同比增幅高于整個電工行業2.63個百分點;實現利潤507.77億元,同比增長4.97%。“電網今後會越連越大,互聯互通。”韓文科說,目前歐盟也撥出專項經費,研究跨歐洲的電網,以便更大範圍地調度資源,更多地消納可再生能源和新能源。
智能電網設備支撐着國家重大工程建設,智能電網設備在特高壓交流輸電、柔性交直流輸電等國家重大工程建設中扮演了關鍵角色,有力支撐了電力工程建設的需要。目前,國内自主研發設計制造的智能電網成套裝備已成功應用于國家電網公司、南方電網公司多條輸變電線路建設工程。
據了解,目前我國新一代智能變電站試點建設項目效果卓著。通過新一代智能變電站試點項目的建設,攻克了隔離斷路器、二次設備集成艙、一體化業務平台、層次化保護控制等關鍵技術,完成隔離斷路器、集成式測控裝置等19類共107種新型設備研制,使保護控制層級更加完整、性能更加可靠。
克服技術障礙
不過在專家看來,智能電網目前仍有很多問題需要解決。
國家電網能源研究院副院長張玮認爲,電網企業把新能源的發展當作一次機遇,但在具體技術處理上面臨很多挑戰。“比如棄風問題,從全國來看,風電的比重隻占6%,但在一些局部地區,峰值電源裝機超過20%,比重較大,要聯入電網非常困難。這就在考驗電網的調節能力。”近期,國家電網公司提出新一代智能變電站以“集成化智能設備與一體化業務系統”爲主要特征,将實現專業設計向整體集成設計的轉變,一次設備智能化向智能一次設備的轉變;南方電網公司圍繞建設智能、高效、可靠、綠色電網的發展目标,将加大“3C”綠色變電站建設與運營工作。智能電網設備行業應深入研究這些新情況、新課題,加快推進技術攻關及關鍵設備研制,不斷滿足用戶的新需求。
張玮表示,進一步發展智能電網,需要解決很多現實問題,例如分布式電源的接入等。未來的目标是實現分布式能源即插即用,但這會導緻很多技術性難題的出現。因爲原來在分布式電源大規模接入之前,電流的流向很簡單,如同水壩一樣從上到下傳輸,但接入分布式電源後,電流的流向變了,這對電網控制來說是一個很大挑戰。
同時,信息技術特别是互聯網技術的發展和應用,正在對傳統制造業的發展方式帶來颠覆性、革命性的影響。爲此,傳統制造業要向跨界融合轉變,從以單純的産品制造爲核心,轉向以提供産品和技術服務爲核心。
“還有一個重要問題,就是利益的平衡問題。不僅是電網投資跟電源的投資之間需要平衡,還有不同投資主體跟電源之間的利益也需要平衡。”張玮說。
亟須頂層設計
除技術難題外,專家指出,未來智能電網建設亟須頂層設計,同時也需要在發展中積極探索新模式。
張玮表示,未來的智能電網,首先要通過合理規劃,實現國内地區之間乃至與周邊國家的聯網。其次,要實現高度智能化,達到即插即用。此外,還要實現不同能源系統之間的廣泛互聯,因爲很多能源最終都需要轉變成電力,即電力是能源資源配置的平台。
“未來電網也需要實現開放互動,這不僅包括技術層面,也包括和消費者的溝通層面。而電網公司希望電網的發展跟互聯網的發展能相互融合,通過信息技術的發展,包括移動終端的采用,加大與用戶之間的互動力度。”張玮說。
韓文科表示,未來的電網不僅要實現互聯互通,還需要在經營上有更多靈活性。“我國離不開一個大的電網,但到底電網怎麽經營、采取什麽模式、如何盡可能減少壟斷給消費者更多選擇權,仍需要探索。”此外,他還認爲,未來的電網既要足夠大,又要更加小,因爲可能會發展出很多微電網。目前很多鋼鐵企業能自主發電,但也需要電網給它提供備份。所以智能電網必須非常靈活,這是一個發展趨勢。
文/ 中國高新技術産業導報 彭科峰