中国能源资源和生产力发展布局不平衡,煤炭资源保有储量的76%分布在北部地区,水能资源的80%分布在西部地区,陆地风能主要集中在北部地区,而2/3以上的
电力需求集中在中东部地区,客观上决定了中国必须走远距离、大规模、高效率输电的低碳化道路。 2010年也将是智能电网研究和建设稳步推进的重要一年。从实施阶段来看,初期智能电网的建设主要体现在特高压建设的推进、用电端采集系统的铺开,以及智能化和
新能源并网技术的应用和数字化变电站的建设上。就智能电网的建设而言,这一过程将产生近万亿元的市场需求。 据行业内的分析报告显示,每年都有上千座35kV及以上等级新建变电站投入运行,新建变电站基本上都采用自动化系统模式,因此预计未来几年电力系统变电站自动化市场规模每年将保持在50~80亿元。 中电联制定的电力“十二五”规划中,智能电网是重点之一。 酷暑来临的5月,全球清洁能源企业集体却感受到一丝寒意。 所谓智能电网是对电网未来发展方向的精辟总结。即在发电、输电、变电、配电、用电、调度等6个环节应用大量的新技术,最终实现电用的优化配置、以及节能减排。 在今后的几年中,智能化产业中蕴含着巨大的商业潜力。智能电网现已受到国家的重视,智能电网正在日渐崛起。而智能电网的建设将大力推动我国风电、光伏等各类可再生能源的开发与利用;推动能源结构的改变;带动风能、太阳能、电动及混合动力汽车、现代电力铁路系统等多个新兴产业的发展,从而全面推动我国制造业、交通运输业及能源产业实现转型升级。除此之外,也将带动与其关连的相关行业的发展,让我们共同关注。 继蒸汽机、电力、计算机技术三次技术变革引发的工业革命后,智能电网产业将引发第四次工业革命,以网架为基础,以信息平台为支撑,以智能控制为手段,实现电力流、信息流、业务流的统一。 智能电网是综合应用通讯、高级
传感器、分布式计算等技术,提高输配电网络的安全性、可靠性和效率。 电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,节能效果可达10%~40%,可以减少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率。目前,半导体功率元器件向高压化、大容量化发展,电力电子产业出现了以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以高压变频为代表的电气传动技术,以智能开关为代表的同步开断技术,以及以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。 柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一,将电力电子技术与现代控制技术相结合,通过对电力系统参数的连续调节控制,从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。 高压直流输电技术对于远距离输电、高压直流输电拥有独特的优势。其中,轻型直流输电系统采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器,使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电,未来还可用于城市配电系统,接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。 高压变频技术最大的优点是节电率一般可达30%左右,但缺点是成本高,并产生高次谐波污染电网。同步开断(智能开关)技术是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。目前,高压开关大都是机械开关,开断时间长、分散性大,难以实现准确的定相开断。实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。我国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”,“坚强”和“智能”是我国智能电网建设的基本内涵,“坚强”即建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网,而“智能”则是在此基础上实现电网的信息化、数字化、自动化及互动化。数字电网时代来临 纵横千里的大电网可以浓缩于方寸电脑屏幕之上,大到电力系统的整个运行方式、电网潮流、输电线路经过的路线、地形地貌、山川河流、铁路公路,小到一基电线杆塔、高不过50米的山丘,均可以图像的形式清晰地展现在电脑屏幕上…… 作为美国总统奥巴马能源变革中最可能获取短期战略成果的主力领域,发展统一的智能电网一时间成为全球能源界关注的焦点。而“智能电网”这一全新的词汇也如同当年的“互联网”一样迅速风靡全球。 所谓智能电网,就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化,简称为“坚强的智能电网(Strong Smart Grid)”。 按照我国著名能源问题专家武建东的描述,将“智能电网”称之为“智能互动电网”或“互动电网”或许更加准确,即“互动电网”是指在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。 “智能电网”概念发展的三个里程碑: 第一个2006年美国IBM公司与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。这一方案被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。这个可以看作智能电网最完整的一个解决方案,标志着智能电网概念的正式诞生。 第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了已公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。 可以看出美国政府的智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。 第三个是2009年2月2日中国能源专家武建东提出的“互动电网”。“互动电网”是指在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,