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智能电网 创新为本—— 访中国工程院院士余贻鑫

已有 3865 次阅读 2012-5-22 09:02 |系统分类:论文交流| 创新, 中国工程院, 电网

“建设智能电网的过程是一个创新的过程。实施智能电网的配用电顺序安排很重要,推进智能电网技术应该有条件、逐步地进行突破,产业上的方方面面都需要创新。”在接受本刊记者采访时,中国工程院院士余贻鑫一再强调。面对近年来智能电网的发展热潮,余院士更有自己的思考:“我个人觉得智能电网目前最主要去做的两件事情:一是要抓住智能电网的商机;二是要少花钱多办事,办对事情。”他阐述了对智能电网发展趋势、主要特征、关键技术突破、经济效益价值体现等方面的独到见解,并与我们分享对智能电网建设的期待及带给人们生活的改变。

科学高效地实施智能电网

本刊记者:您曾专门撰写了《面向21世纪的智能电网》一文,对智能电网所涉及的许多基本理念进行了深入阐释。中国有关智能电网的概念与国际上的通用提法有何异同?国际上主流的电力技术发展方向是什么?客观地说我国的研发队伍和技术装备处于什么水平?智能电网的形成需要哪些产业链的支撑和支持?

余贻鑫:每一个致力于智能电网的人都要明确发展智能电网的目的,理解智能电网的原动力对正确实施智能电网至关重要。从智能电网发展本身看有四方面的原动力(诸如,实现大系统的安全稳定运行,降低大规模停电的风险;分布式电源的大量接入和充分利用;峰荷问题和需求侧管理;提高可靠性、提高电能质量、节能降损和环保,对电网各种约束日益严格),而且信息和通信技术的发展为其奠定了基础。由于技术涉猎广泛,智能电网的一个关键目标是要催生新的技术和商业模式,为经济和科技发展提供新的支撑点,实现产业革命。网络领袖思科预言,智能电网比互联网络拥有大得多的市场空间。它可以带动可再生能源发电设备、智能仪表、电动汽车和智能家电等众多产业的发展。所谓智能家电是指,带有通信模块的空调、电暖气、电冰箱、洗衣机、烘干机和热水器等设备。这些设备可依据动态电价和电网的状态对其能量消耗进行动态控制。

智能电网将把一个集中式的、生产者控制的电网,转变成大量分布式辅助较少集中式的和与更多的消费者互动的电网。它不是一个单纯的技术问题,涉及许多基本理念。我个人认为强调如下理念对于科学高效地实施智能电网是重要的。

智能电网的效益是明显的,可以归结为以下几个方面:电能的可靠性和电能质量提高的收益;电力设备、人身和网络安全方面的收益——智能电网持续地进行自我监测,及时找出可能危及其可靠性以及人身与设备安全的境况,为系统和运行提供充分的安全保障;能源效率收益——智能电网的效率更高,通过引导终端用户与电力公司互动进行需求侧管理,从而降低峰荷需求,减少能源使用总量和能量损失;环境保护和可持续发展的收益——智能电网是“绿色”的,通过支持分布式可再生能源的无缝接入以及鼓励电动车辆的推广使用,可减少温室气体的排放。

智能电网可带来的直接经济效益包括:电力公司改进安全性和可靠性,延缓发、输、配的扩展投资,降低或避免运行维护费用,提高传输效率、集成可再生能源和需求响应;客户可选择不同电价,并能获取能源信息;企业家加快把技术引进到能量的生产、分配、存储和协调当中去。智能电网的关键是利用各种技术、资源和市场机制以实现高效。据美国能源部的报告:“智能电网的功能将纾缓电网的阻塞和提高资产的利用率,在其实现后,估计通过美国现有的能源走廊可多送50% 300% 电力”。

美国电科院(EPRI)在2004 年对其后20 年在美国实现智能电网成本所做的初步估算( 2002 年美元的价值计) 是,电网智能化所需追加的总成本为1650 亿美元( 其中输电380 亿美元,配电和用户参与1270 亿美元),效益为63808020 亿美元,效益与投资比为4:15:1。美国EPRI 2011 年所作的修正性估计是:基于“ 在2030 年前持续稳定地开发智能电网技术”的假设,提供的一份新报告中说,在美国实现“完全功能的智能电网”的花费会在3380 亿到4760 亿美元之间。但是使人惊讶的是,其效益(ROI)会处于13000 亿美元和20000 亿美元之间。用“评价指标”对我们所实施的智能电网进行评价,这其中包括,可靠性(停运间隔与频率);安全性(分布式发电占总发电的比重,能量市场中用户的参与程度);电能质量;经济性(分区的能量电价的峰值和均值,输电阻塞成本,断电和电能质量扰动的成本,交换能量的总成本);效率(系统电气损失,负荷对均荷的比值,输电线路的阻塞间隔);环境友好(可再生发电占总发电的比重,每一kWh 所产生的排除物)以及人身安全。现在,我国有些地方已经宣布建成了号称“世界领先”的智能微电网,却很少见到关于上述指标的切实统计数据……



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