《政府工作报告》提出“积极发展新能源和可再生能源,加强智能电网建设”。全国人大代表、华北电网有限公司董事长马宗林日前表示,智能电网首度进入政府工作报告,充分体现了我国政府对能源发展战略的高瞻远瞩。发展坚强智能电网关系到国家能源安全和能源可持续发展,关系经济社会发展全局和创新型国家建设。为此,建议将坚强智能电网列入国家能源战略和国家科技发展规划,纳入国民经济和社会发展“十二五”规划,充分发挥政府的主导作用和企业的主体作用,在相关法律、财税政策、资金和电价等方面给予支持。关于智能电网,马宗林代表做了深入解析。
智能电网产生的背景
本世纪初,代表电网未来发展方向的智能电网理念逐渐形成。随着欧美等主要发达国家对能源供应安全、应对气候变化等重大问题关注度的不断提升,尤其是在金融危机下对新技术产业带动作用的期待,智能电网已成为世界范围内关注的热点,智能化已成为世界电网发展的新趋势。欧美发达国家电网老化严重、负荷过重,难以应对不断增长的电力需求;信息、通信技术快速发展,对电网技术变革提出了更高的要求;节能环保直接推动了电网发展日趋智能化;美国奥巴马政府的新能源产业革命,使智能电网再次升温。
智能电网的内涵和特点
智能电网的核心内容是:以先进的计算机、电子设备和智能元器件等为基础,通过引入通信、自动控制和其他信息技术,创建开放的系统和共享的信息模式,整合系统数据、优化电网管理,使用户之间、用户与电网公司之间形成网络互动和即时连接,实现数据读取的实时、双向和高效,将大大提升电网的互动运转,提高整个电网运行的可靠性和综合效率。
智能电网是最先进的通讯、IT、新能源、新材料、新设备等产业的集成,开辟电力行业管理新时代,推动电力基础设施革命性升级。在电源侧,智能电网可以支持多样化的电源,改变传统的单一集中发电模式,方便各类电网并入,实现可靠消纳。在电网侧,电网运行将实现可视化、数字化、智能化,电网企业的规划、调度、交易、生产等综合业务水平能够大幅提升,并实现有效集成,形成智能网络。在用电侧,用户能够与电网进行双向通信,根据电网运行信息和用户需求实时调整,提供高效优质的服务。在整个电力系统层面,以信息的广泛采集与及时输送为基础,贯通相关的区域、企业和用户,实现彼此之间的充分协调。智能电网具有自愈、安全、协调、兼容、交互、高效、优质等突出特点,与传统电网相比,具有无可比拟的优势。
智能电网发展现状
2004年,美国能源部启动电网智能化项目,2008年经济危机发生后,美国政府希望以智能电网改造和建设推动经济复苏。通过建设智能电网,改造电网基础设施,提升电网智能化水平,提高电网运行的安全可靠性,降低电网损耗,推动技术创新以占领智能电网技术制高点,促进新能源产业的发展。2006年,欧洲智能电网技术论坛提出了欧洲智能电网的发展目标,各成员国也开始研究制定各自的智能电网发展战略。
近年来,国家电网公司组织力量,集中开展了对我国能源发展格局和电网发展方式的研究,准确把握我国能源结构以煤为主、能源资源与生产力逆向分布、能源开发加速向西部和北部转移的基本特征,深化和拓展了对电网功能及其发展规律的认识,大力实施“一特四大”(特高压、大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地)战略,实现能源资源在更大范围的优化配置。经过4年多的努力,我国发展特高压取得了重要突破,晋东南~南阳~荆门1000千伏特高压交流试验示范工程自2009年1月初建成投运,并一直保持安全运行,累计输送电量超过100亿千瓦时,在大范围配置能源资源、缓解华中地区电力供需矛盾等方面发挥了重要作用。目前,向家坝-上海特高压直流示范工程已实现800千伏全线带电,并将于今年6月底前建成投运。如果能够在2012年前后建成特高压“两纵两横”骨干网架,届时特高压电网输电能力将超过5000万千瓦,每年可输送电量3000亿千瓦时,相当于输送煤炭1.5亿吨,将基本解决煤电运紧张矛盾,为经济发展方式转变提供重要支撑。
近年来,我国清洁能源发展迅猛,风电装机连续三年翻番,太阳能发电规模快速增长,进一步凸显了电网发展滞后、网架结构薄弱和对新能源支撑能力不强等问题。结合特高压工程实践,国家电网公司通过认真分析我国基本国情和世界电网发展的新趋势,经过深入调查研究,提出了“建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展, 以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网”的战略目标。
由于国情和电网发展阶段不同,我国发展智能电网的思路和重点与欧美等发达国家有所不同。欧美国家发展智能电网重在配电、用电环节以及电网的技术改造上。国家电网公司提出的坚强智能电网,突出强调了坚强网架与智能化的有机统一。其中,坚强网架是基础,特高压电网是坚强网架的核心,智能化是提高电网安全性、可控性、适应性和互动性的关键。这一理念的提出得到了国际大电网组织、国际电工委员会、中国工程院等机构和电力领域专家的支持。我国正逐步成为世界智能电网理论与实践的引领者。
我国发展智能电网的重要意义
发展低碳经济将给经济、技术、环境和社会带来全面深刻的变革。建设坚强智能电网是推动低碳经济发展的重要载体和有效途径。坚强智能电网具有安全水平高、适应能力强、配置效率高、互动性能强、综合效益好等优势,能够适应风能、太阳能发电等各类间歇性、随机性能源接入和消纳的需要,为大规模开发和利用清洁能源提供坚强支撑;能够适应我国各类大型能源基地大规模、集约化开发和电力高效送出的需要;能够显著提升能源综合利用效率,提高电能占终端能源消费的比重,带动电动汽车、智能交通、智能家电、智能社区、智能城市开发和建设,推动低碳经济发展。据测算,到2020年,我国清洁能源发电装机将超过5.7亿千瓦,占总装机的35%,每年可减少煤炭消耗4.7亿吨标准煤,减排二氧化碳13.8亿吨,对于实现胡锦涛主席提出的“到2020年我国非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降”的战略目标,具有重要的战略意义。
建设具有中国特色的智能电网
打造具有中国特色的坚强智能电网,是推进和实现我国电力工业发展方式转变的重大举措,立足国情实际,要坚持做到“三个并重”:
一是坚持外延发展和内涵提升并重。我国电网发展总体滞后,与发达国家以改造和完善为主的电网发展形态不同,我国近期的电网建设必须以外延发展为主。也就是以满足经济社会高速发展需要为首要任务,加快电网发展,构筑以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网,提高安全可靠供电能力。同时,着力提升电网智能化水平,提高效率,优化服务。
二是坚持供电侧和用电侧并重。我国能源资源分布与生产力布局很不平衡,为了满足大范围能源资源优化配置的需要,当前电网发展的首要任务是大力提升输配电能力,实现远距离、大容量、低损耗的电力输送,保证大型能源基地电力的高效稳定送出。同时,结合发展水平,逐步提高用电的互动能力和增值服务水平,提高能源利用效率,服务经济社会又好又快发展。
三是坚持集中和分散并重。与欧洲风电和光伏发电分散接入、就地消纳的发展模式不同,我国可再生能源发展是集中和分散并重,以集中为主,正在陆续开发建设一批百万千瓦级风电场和大规模的光伏发电。由于这些可再生能源项目大多在西北地区,当地电网规模小,无法就地使用,需要集中接入电网,大范围消纳。因此,我国智能电网建设必须以大电网为前提,依靠自主创新,实现可再生能源的柔性接入和大规模、远距离输送。同时,研究分布式能源系统的应用条件,因地制宜纳入配电网运行。 |