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中國工程院院士余貽鑫:離開(kāi)分布式談智能電網(wǎng)不可取 |
(時(shí)間:2019-7-25 9:30:45) |
智能電網(wǎng)更強調用戶(hù)參與,即實(shí)現一般用戶(hù)想用電就用電、想賣(mài)電就賣(mài)電,不需要向誰(shuí)請示。由此電網(wǎng)末梢就會(huì )出現很多電源,好比原來(lái)是從樹(shù)根向樹(shù)葉輸送,現在樹(shù)葉端就已具備電源,整體運行方式將發(fā)生革命性變化。 電動(dòng)汽車(chē)不僅是一個(gè)大功率電器,也可以是重要的分布式儲能裝置。管理不好,會(huì )給電網(wǎng)增加壓力;管理得好,在低谷時(shí)用電時(shí)可作為重要調節手段。智能電網(wǎng)應該為這樣的潛在電源提供一個(gè)即插即用的平臺。 數以?xún)|計的用戶(hù),在家庭、辦公室和工廠(chǎng)自行利用可再生能源發(fā)電,由此產(chǎn)生的綠色能源通過(guò)“能源互聯(lián)網(wǎng)”彼此分享,就像在線(xiàn)創(chuàng )造和分享信息一樣——這是2011年美國學(xué)者杰里米·里夫金在其所著(zhù)的《第三次工業(yè)革命》中描述的愿景,也是中國工程院院士、天津大學(xué)教授余貽鑫多次提及的發(fā)展構想。如今,隨著(zhù)能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)加速推進(jìn),上述構想正在走向現實(shí)。 “為適應能源轉型,我們需要一個(gè)功能合理的現代電網(wǎng)來(lái)集成各相關(guān)方,并提高能源脫碳、轉化與利用過(guò)程的效率。這個(gè)電網(wǎng)就是帶有顛覆性的智能電網(wǎng),以智能電網(wǎng)為核心的綜合能源系統也將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的物理載體,乃至核心!苯赵诮邮苡浾卟稍L(fǎng)時(shí),余貽鑫進(jìn)一步解釋稱(chēng)。 那么,能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)如何推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設?反過(guò)來(lái),智能電網(wǎng)發(fā)展又將如何助力能源轉型? 可實(shí)現用戶(hù)想用電就用電、想賣(mài)電就賣(mài)電 近年來(lái),電網(wǎng)智能化工作在我國持續推進(jìn)。但余貽鑫認為,其進(jìn)程依然偏慢!拔覐2006年開(kāi)始提出智能電網(wǎng)概念,目前已有13年時(shí)間。然而,我國對智能電網(wǎng),特別是分布式電源的認識長(cháng)期不深入,因此吃了一些虧! 余貽鑫口中的“智能電網(wǎng)”,是指電網(wǎng)的第二次智能化進(jìn)程。他介紹,第一次智能化始于可靠性、安全性等訴求!耙约~約大停電為契機,美國政府提出把計算機技術(shù)充分用起來(lái),在22萬(wàn)伏以上的變電站裝上大量的遠方終端單元,并通過(guò)系統收集實(shí)時(shí)數據,建立能量管理系統!斑@套管理模式已發(fā)展了幾十年,只是由于當時(shí)的信息技術(shù)成本過(guò)高,制約了其進(jìn)一步的推廣! 而今,通訊、信息技術(shù)快速發(fā)展、成本降低,讓電網(wǎng)應用成為可能,且具有非常明顯的效益優(yōu)勢!暗诙沃悄芑攸c(diǎn)在于11萬(wàn)伏及以下的電網(wǎng)!庇噘O鑫解釋?zhuān)c傳統電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)通過(guò)電力和信息的雙向流動(dòng),建立起高度自動(dòng)化和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò ),終端用戶(hù)由此可參與電網(wǎng)優(yōu)化運行,容納全部發(fā)電和儲能選擇;同時(shí),智能電網(wǎng)可使得新產(chǎn)品、新服務(wù)和新市場(chǎng)成為可能,為數字經(jīng)濟提供電能質(zhì)量,并實(shí)現優(yōu)化資產(chǎn)利用和高效運行,對系統干擾、自然災害等破壞可作出迅速反應,使其恢復運行。 換言之,現在的智能電網(wǎng)更強調用戶(hù)參與!熬拖裼嬎銠C上網(wǎng)一樣,希望實(shí)現一般用戶(hù)想用電就用電、想賣(mài)電就賣(mài)電,不需要向誰(shuí)請示。這樣一來(lái),電網(wǎng)末梢就多出很多電源,好比原來(lái)是從樹(shù)根向樹(shù)葉輸送,現在樹(shù)葉端就已具備電源,整體運行方式將發(fā)生革命性變化!庇噘O鑫稱(chēng)。 高比例分布式可再生能源 需要智能電網(wǎng) “對智能電網(wǎng)發(fā)展的重視程度,我認為再怎么強調也不為過(guò)!庇噘O鑫進(jìn)一步表示,電網(wǎng)的第二次智能化,更是在能源轉型中扮演重要角色。 余貽鑫指出,能源革命進(jìn)程加速,對風(fēng)光等可再生能源的利用提出更高要求。按照國家發(fā)改委能源研究所預測,到2035年,我國風(fēng)光發(fā)電占總電量的比重將達到25%左右;到2050年,該比例將進(jìn)一步提升至50%左右。 “我國擁有豐富的風(fēng)光資源,現已證實(shí)可滿(mǎn)足遠景開(kāi)發(fā)需求。但未來(lái),高比例風(fēng)光利用也給電網(wǎng)穩定帶來(lái)挑戰!庇噘O鑫表示,由于風(fēng)光資源的間歇性、波動(dòng)性及不確定性,與之相匹配的靈活電源必不可少。 在我國電力系統中,靈活電源的比重現僅為5.6%,約相當于美國的1/8、德國的1/4。也就是說(shuō),面對大規模、遠距離輸送模式的送端系統,火電電量至少占到打捆電量的69%,每產(chǎn)生1千瓦時(shí)的可再生能源電量至少產(chǎn)生2千瓦時(shí)的火電,受電端可再生能源電量滲透率僅為11.52%,與高比例可再生資源發(fā)展目標相悖!跋啾戎,就地開(kāi)發(fā)與利用模式更可取!庇噘O鑫稱(chēng)。 “就地利用的風(fēng)電形成一個(gè)個(gè)分區,電網(wǎng)系統接入這些分布式電源后互相備用,一定區域的系統可通過(guò)孤島運行,在故障期間繼續向負荷供電,尤其是向部分重要負荷供電。這樣的控制和運行方式,可大大提高電網(wǎng)系統的可靠性與韌性!庇噘O鑫表示,通過(guò)智能電網(wǎng)實(shí)現電力和信息的雙向流動(dòng),把云計算、大數據等分布式計算等優(yōu)勢引入電網(wǎng),達到信息的實(shí)時(shí)交換和設備層面瞬時(shí)的供需平衡!爸悄茈娋W(wǎng)就是一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng),極具顛覆意義! 智能電網(wǎng)既是“動(dòng)力網(wǎng)” 也是“通訊網(wǎng)” “沒(méi)有智能電網(wǎng)的支持,高比例分布式可再生能源難以克服瓶頸;反過(guò)來(lái),若離開(kāi)廣泛的分布式電源,我認為談智能電網(wǎng)也是一件可笑的事情!碧峒熬唧w做法,余貽鑫表示,智能電網(wǎng)既是一張“動(dòng)力網(wǎng)”,也是一張“通訊網(wǎng)”,目標在于建立一個(gè)高度自動(dòng)化和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò ),就像互聯(lián)網(wǎng)那樣去改變人們的生活、工作等方式。 在此基礎上,智能電網(wǎng)建設既包括通信、信息技術(shù)集成,分布式可再生能源發(fā)電集成,也涉及輸電系統、配電網(wǎng)、成熟市場(chǎng)等配合!坝绕湓谟脩(hù)需求配合方面,為實(shí)現需求響應,現在要做的是通過(guò)用戶(hù)電表,帶動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)最末梢一公里通信線(xiàn)路的完善。因為上面的線(xiàn)路已經(jīng)建得很好了,完善‘最后一公里’,不止對電網(wǎng)本身有好處,也為智能城市的整體發(fā)展提供了契機! 此外,余貽鑫提醒,目前還有一些潛在的分布式電源同樣值得關(guān)注,給智能電網(wǎng)發(fā)展提出新的要求。 以電動(dòng)汽車(chē)為例,余貽鑫稱(chēng),其用電量十分可觀(guān),甚至在部分城市家庭,把家中其他用電設備加起來(lái),也不抵一輛電動(dòng)汽車(chē)的耗電量。根據現有規劃,到2030年,我國電動(dòng)汽車(chē)保有量最高將達8000萬(wàn)輛,對應電池容量24億千瓦時(shí)!拔磥(lái),電動(dòng)汽車(chē)不僅是一個(gè)大功率電器,也可以是重要的分布式儲能裝置。管理不好,會(huì )給電網(wǎng)增加壓力;管理得好,在低谷時(shí)用電時(shí)可作為重要調節手段。因此,包括市場(chǎng)、技術(shù)等支持在內,智能電網(wǎng)也應該為這樣的潛在電源提供一個(gè)即插即用的平臺!
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