智能電網(wǎng)如何挑起新能源重?fù)?dān)
風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能……時(shí)下，新能源發(fā)展正如火如荼。霧霾天氣的持續(xù)出現(xiàn)，讓國(guó)家對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整步伐日益加快，也讓公眾對(duì)于新能源寄予厚望。但這些新能源要為公眾所利用，仍須轉(zhuǎn)換成電能。正因如此，智能電網(wǎng)建設(shè)成為各項(xiàng)工作的重中之重。
在日前召開(kāi)的“第二屆中國(guó)未來(lái)能源論壇”上，專家對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行了探討，認(rèn)為面對(duì)新形勢(shì)、新任務(wù)，智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)要進(jìn)一步提振信心，將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)樘豳|(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級(jí)的強(qiáng)大動(dòng)力。
新能源發(fā)展的必然
過(guò)去的電網(wǎng)是由火電廠、水電廠提供電力，電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和調(diào)度長(zhǎng)期保持平穩(wěn)。但隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源的發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)種種“不適應(yīng)”。
“現(xiàn)在發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能，都是‘垃圾電’或者‘低質(zhì)量’的電力，如果不進(jìn)行處理，直接接入原有電網(wǎng)，會(huì)影響電能質(zhì)量。而如何把這些碎片電組合起來(lái)，對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。”協(xié)鑫新能源控股有限公司執(zhí)行董事兼總裁張國(guó)新表示，智能電網(wǎng)應(yīng)通過(guò)技術(shù)的延伸，容納更多分布式能源。只有更進(jìn)一步地智能化、更進(jìn)一步地發(fā)展技術(shù)，未來(lái)電網(wǎng)才能夠很好地接納太陽(yáng)能電、風(fēng)電，這樣對(duì)綠色能源才能有更大的支撐作用。
隨著工業(yè)化和信息化深度融合，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)升級(jí)，智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)緊跟電力發(fā)展需求，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在諸多方面取得顯著成就。國(guó)家發(fā)改委能源研究所所長(zhǎng)韓文科表示，智能電網(wǎng)將是未來(lái)趨勢(shì)。２０１４年１－８月，輸變電設(shè)備制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入９２８３．１８億元，同比增長(zhǎng)１２．５２％，同比增幅高于整個(gè)電工行業(yè)２．６３個(gè)百分點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)５０７．７７億元，同比增長(zhǎng)４．９７％。“電網(wǎng)今后會(huì)越連越大，互聯(lián)互通。”韓文科說(shuō)，目前歐盟也撥出專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，研究跨歐洲的電網(wǎng)，以便更大范圍地調(diào)度資源，更多地消納可再生能源和新能源。
智能電網(wǎng)設(shè)備支撐著國(guó)家重大工程建設(shè)，智能電網(wǎng)設(shè)備在特高壓交流輸電、柔性交直流輸電等國(guó)家重大工程建設(shè)中扮演了關(guān)鍵角色，有力支撐了電力工程建設(shè)的需要。目前，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)設(shè)計(jì)制造的智能電網(wǎng)成套裝備已成功應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司多條輸變電線路建設(shè)工程。
據(jù)了解，目前我國(guó)新一代智能變電站試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目效果卓著。通過(guò)新一代智能變電站試點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)，攻克了隔離斷路器、二次設(shè)備集成艙、一體化業(yè)務(wù)平臺(tái)、層次化保護(hù)控制等關(guān)鍵技術(shù)，完成隔離斷路器、集成式測(cè)控裝置等１９類共１０７種新型設(shè)備研制，使保護(hù)控制層級(jí)更加完整、性能更加可靠。
克服技術(shù)障礙
不過(guò)在專家看來(lái)，智能電網(wǎng)目前仍有很多問(wèn)題需要解決。
國(guó)家電網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)張瑋認(rèn)為，電網(wǎng)企業(yè)把新能源的發(fā)展當(dāng)作一次機(jī)遇，但在具體技術(shù)處理上面臨很多挑戰(zhàn)。“比如棄風(fēng)問(wèn)題，從全國(guó)來(lái)看，風(fēng)電的比重只占６％，但在一些局部地區(qū)，峰值電源裝機(jī)超過(guò)２０％，比重較大，要聯(lián)入電網(wǎng)非常困難。這就在考驗(yàn)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。”近期，國(guó)家電網(wǎng)公司提出新一代智能變電站以“集成化智能設(shè)備與一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”為主要特征，將實(shí)現(xiàn)專業(yè)設(shè)計(jì)向整體集成設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，一次設(shè)備智能化向智能一次設(shè)備的轉(zhuǎn)變；南方電網(wǎng)公司圍繞建設(shè)智能、高效、可靠、綠色電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，將加大“３Ｃ”綠色變電站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)工作。智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)應(yīng)深入研究這些新情況、新課題，加快推進(jìn)技術(shù)攻關(guān)及關(guān)鍵設(shè)備研制，不斷滿足用戶的新需求。
張瑋表示，進(jìn)一步發(fā)展智能電網(wǎng)，需要解決很多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，例如分布式電源的接入等。未來(lái)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)分布式能源即插即用，但這會(huì)導(dǎo)致很多技術(shù)性難題的出現(xiàn)。因?yàn)樵瓉?lái)在分布式電源大規(guī)模接入之前，電流的流向很簡(jiǎn)單，如同水壩一樣從上到下傳輸，但接入分布式電源后，電流的流向變了，這對(duì)電網(wǎng)控制來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大挑戰(zhàn)。
同時(shí)，信息技術(shù)特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，正在對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展方式帶來(lái)顛覆性、革命性的影響。為此，傳統(tǒng)制造業(yè)要向跨界融合轉(zhuǎn)變，從以單純的產(chǎn)品制造為核心，轉(zhuǎn)向以提供產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)為核心。
“還有一個(gè)重要問(wèn)題，就是利益的平衡問(wèn)題。不僅是電網(wǎng)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。”張瑋說(shuō)。
亟須頂層設(shè)計(jì)
除技術(shù)難題外，專家指出，未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)亟須頂層設(shè)計(jì)，同時(shí)也需要在發(fā)展中積極探索新模式。
張瑋表示，未來(lái)的智能電網(wǎng)，首先要通過(guò)合理規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)地區(qū)之間乃至與周邊國(guó)家的聯(lián)網(wǎng)。其次，要實(shí)現(xiàn)高度智能化，達(dá)到即插即用。此外，還要實(shí)現(xiàn)不同能源系統(tǒng)之間的廣泛互聯(lián)，因?yàn)楹芏嗄茉醋罱K都需要轉(zhuǎn)變成電力，即電力是能源資源配置的平臺(tái)。
“未來(lái)電網(wǎng)也需要實(shí)現(xiàn)開(kāi)放互動(dòng)，這不僅包括技術(shù)層面，也包括和消費(fèi)者的溝通層面。而電網(wǎng)公司希望電網(wǎng)的發(fā)展跟互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展能相互融合，通過(guò)信息技術(shù)的發(fā)展，包括移動(dòng)終端的采用，加大與用戶之間的互動(dòng)力度。”張瑋說(shuō)。
韓文科表示，未來(lái)的電網(wǎng)不僅要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，還需要在經(jīng)營(yíng)上有更多靈活性。“我國(guó)離不開(kāi)一個(gè)大的電網(wǎng)，但到底電網(wǎng)怎么經(jīng)營(yíng)、采取什么模式、如何盡可能減少壟斷給消費(fèi)者更多選擇權(quán)，仍需要探索。”此外，他還認(rèn)為，未來(lái)的電網(wǎng)既要足夠大，又要更加小，因?yàn)榭赡軙?huì)發(fā)展出很多微電網(wǎng)。目前很多鋼鐵企業(yè)能自主發(fā)電，但也需要電網(wǎng)給它提供備份。所以智能電網(wǎng)必須非常靈活，這是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
文/ 中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào) 彭科峰
