中國儲能網(wǎng)訊:“什么是智能電網(wǎng)?目前業(yè)內(nèi)還沒有一個完整的概念,但是可以說,真正的智能電網(wǎng)可以使你感覺不到電的存在,就如同人呼吸空氣一樣,已經(jīng)自然融入了生活當中。”蒙西電網(wǎng)的一位內(nèi)部人士告訴中國經(jīng)濟導(dǎo)報記者。目前智能電網(wǎng)的研究與開發(fā)尚處于起步階段,各國國情及資源分布不同,發(fā)展的方向和側(cè)重點也不盡相同,國際上對其還沒有達成統(tǒng)一而明確的定義。但是可以預(yù)見的是,智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。
階梯電價助智能電網(wǎng)發(fā)展
階梯電價如果推廣開來,肯定會使得千家萬戶換上新的電表,因為在統(tǒng)計方面需要對于用戶的用電量進行實時監(jiān)測,而不像以前單純的扣費。廈門大學(xué)中國能源研究中心主任林伯強指出,由于階梯電價每一檔之間的價格存在不確定性,因而需要更精確的計量儀器測算。目前居民家中使用的是單一電表,根本不具備實施階梯電價的硬件條件。這也是國家電網(wǎng)從2010年起,每年4次大批量采購智能電表的主要原因之一。
事實上,現(xiàn)在的電力市場還是相對靜態(tài)的,從經(jīng)濟學(xué)的角度來看,單純的跳躍性的階梯電價并不能做到完美體現(xiàn)電這種資源的真正價值。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,將來更加精確而科學(xué)的“智能電價”則可以成為現(xiàn)實,這樣的電價將能夠更加有效地改變消費者行為,從而進一步促進能源的有效利用。
國家發(fā)改委能源研究所所長韓文科在接受中國經(jīng)濟導(dǎo)報記者采訪時曾指出,美國的分時段計價就體現(xiàn)得很明顯。美國居民的每個季節(jié),每天的每個時段用電的價格是不一樣的,它都采取實時化計量。
“假設(shè)你現(xiàn)在想要將衣服烘干,同時你并不是很在意烘干的時間,只要在12小時內(nèi)完成這項工作就行了。”伊利諾大學(xué)香檳分校電氣和計算機工程大衛(wèi).M.尼科爾教授說,“將來的智能電網(wǎng)就能做到與家庭計算機聯(lián)網(wǎng),通過簡單的命令使得智能電網(wǎng)能夠選擇一個電價便宜的時段來運行烘干機。”
蒙西電網(wǎng)的內(nèi)部人士也告訴中國經(jīng)濟導(dǎo)報記者,國家推行階梯電價的目的之一就是節(jié)能,但是目前的階梯電價對于居民用戶的用電行為調(diào)控能力還是有限的。事實上,不光要考慮到用電量的多少,還有峰谷電價等方面的問題,而以后的智能電網(wǎng)能夠?qū)τ诖髩K區(qū)域的用電狀況進行檢測,使得某些時效性并不是那么強的用電需求能夠在用電低谷時釋放,這樣能夠達到能源的優(yōu)化配置。
蒙西電網(wǎng)表示投資不封頂
今年兩會期間,國務(wù)院總理溫家寶在政府工作報告中明確提出要加強用能管理,發(fā)展智能電網(wǎng)和分布式能源,實施節(jié)能發(fā)電調(diào)度、合同能源管理、政府節(jié)能采購等行之有效的管理方式。繼2010年及2011年之后,“發(fā)展智能電網(wǎng)”再一次被寫入政府工作報告,也調(diào)動了國內(nèi)各方對于智能電網(wǎng)的熱情。
“目前智能電網(wǎng)還有很多技術(shù)瓶頸,蒙西電網(wǎng)還在為智能電網(wǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ),我們目前的投資原則是上不封頂。”上述內(nèi)部人士向中國經(jīng)濟導(dǎo)報記者表明了蒙西電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)的決心。事實上,國內(nèi)的國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的投入也非常可觀。
日前,國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《2011年社會責任報告》中指出,在2012年國家電網(wǎng)公司要完成電網(wǎng)投資超過3000億元。其中,集中針對核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備開展攻關(guān),預(yù)計全年研發(fā)經(jīng)費將達80億元。相對于2015年建成5000座智能變電站宏偉目標,去年近100座的試點項目不過是鳳毛麟角。這種投資力度,使關(guān)注智能電網(wǎng)建設(shè)的業(yè)內(nèi)人士普遍認為:國家電網(wǎng)公司正全力推進智能電網(wǎng)建設(shè)。
國家電網(wǎng)公司科技部(智能電網(wǎng)部)主任王益民近期也表示,“十二五”期間,國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)智能化建設(shè)投資超過2800億元,將帶動社會總產(chǎn)出累計增加約11400億元,提供就業(yè)崗位約94.3萬個。
來自國家電網(wǎng)公司提供的一組數(shù)據(jù)顯示,目前全國已有26個省市開展了29類共287個智能電網(wǎng)試點項目建設(shè),已建成投產(chǎn)25類試點項目中的238項。這些項目,包括發(fā)電、輸配電、用電等各個環(huán)節(jié)。以上海為例,目前,已全面推進堅強智能電網(wǎng)的10多項試點工程建設(shè),包括電力光纖到戶試點工程、用電信息采集系統(tǒng)、智能用電樓宇試點、電動汽車充換電設(shè)施建設(shè),以及智能電能表推廣等。而江蘇、浙江、山東、重慶等省市也都在加快智能電網(wǎng)建設(shè)布局。
國內(nèi)先進儲能技術(shù)尚欠缺
智能電網(wǎng)必然需要儲能系統(tǒng)來提高接納能力,抑制功率波動。蒙西電網(wǎng)的內(nèi)部人士告訴中國經(jīng)濟導(dǎo)報記者,發(fā)展智能電網(wǎng),儲能方面的問題比較大。一是儲能容量有限。“調(diào)峰的時候處理用電量小的用戶,儲能容量還可以保證,但是給想調(diào)節(jié)用電大戶的供電,比如大型工業(yè)企業(yè),就很難做到。”他還表示,在技術(shù)層面上還存在儲能效率方面的問題。“充電往往需要很長時間,而充、放電的時間與應(yīng)急的要求也會存在矛盾。”
“在儲能技術(shù)領(lǐng)域,國外特別是美國和日本研究起步早,成果多并有豐富的工程實際經(jīng)驗。由于國內(nèi)研究起步晚,相關(guān)技術(shù)與國外還有差距,特別是在飛輪儲能等先進儲能系統(tǒng)方面經(jīng)驗還較欠缺。此外,在電力電子接口、儲能系統(tǒng)高效轉(zhuǎn)換等技術(shù)方面,國外也處于領(lǐng)先狀態(tài)。”中國科學(xué)院院士程時杰表示。
據(jù)記者了解,目前大規(guī)模儲能技術(shù)中只有抽水蓄能技術(shù)比較成熟,主要用于電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻以及應(yīng)急保障,以及輔助核電站進行功率調(diào)節(jié)。但是,受地理環(huán)境、建設(shè)周期較長的約束,以及沒有適當?shù)膬r格政策,我國抽水蓄能電站裝機比例小于歐日等國。為適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展,降低可再生能源接入對電網(wǎng)的沖擊,提高電網(wǎng)的“兼容性”,維護電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,除發(fā)展抽水蓄能外,應(yīng)大力發(fā)展布置靈活的電池儲能技術(shù),包括各類蓄電池,如鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池以及超級電容器等。
中電普瑞科技有限公司電氣工程師牛萌還表示,提出適合我國的大容量新能源及儲能技術(shù)的技術(shù)標準體系將勢在必行,嚴格的技術(shù)標準和規(guī)范化管理是驅(qū)動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。如西班牙等國就規(guī)定所有風(fēng)電在上網(wǎng)前必須向電網(wǎng)提供風(fēng)機出力曲線和發(fā)電短期預(yù)測曲線,誤差不能超過一定比例,否則將受到懲罰。這會倒逼發(fā)電商主動采用預(yù)測技術(shù)和儲能技術(shù),從而實現(xiàn)新能源發(fā)電與電網(wǎng)建設(shè)的良性發(fā)展。但我國對新能源入網(wǎng)至今沒有強制性的流程和技術(shù)要求,很多企業(yè)認為只要發(fā)出電,不論多少、優(yōu)劣,電網(wǎng)就必須全額接收,在這種情況下,發(fā)電企業(yè)自然沒有動力采用儲能技術(shù)。因此需要制定完善的儲能接入技術(shù)標準,推動大容量儲能技術(shù)及其接入的產(chǎn)業(yè)化進程。
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智能電網(wǎng)的優(yōu)勢
與現(xiàn)有電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點,其先進性和優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:
?。?)具有堅強的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系,能夠抵御各類外部干擾和攻擊,能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入,電網(wǎng)的堅強性得到鞏固和提升。
?。?)信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機融合,可獲取電網(wǎng)的全景信息,及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時,電網(wǎng)可以快速隔離故障,實現(xiàn)自我恢復(fù),從而避免大面積停電的發(fā)生。
(3)柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲能、配電自動化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使電網(wǎng)運行控制更加靈活、經(jīng)濟,并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動汽車充放電設(shè)施的接入。
(4)通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運用,將大大提高電力設(shè)備使用效率,降低電能損耗,使電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟和高效。
?。?)實現(xiàn)實時和非實時信息的高度集成、共享與利用,為運行管理展示全面、完整和精細的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖,同時能夠提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實施方案和應(yīng)對預(yù)案。