智能電網建設全面提速
目前,世界經濟、社會發展對電力的依賴顯著增強,對供電可靠性及電能質量的要求日益提高。世界各國不約而同將目光聚焦在電網建設上,智能電網已成為世界電網發展的共同趨勢,智能電網研究、試點示范和規劃建設全面開展。
9月28日,中國國家電網公司副總經理舒印彪,電氣電子工程師學會秘書長詹姆斯•普蘭德加斯特,中國國家電網公司科技部主任葛正翔、智能電網部主任王益民、發展策劃部副主任潘爾生,國網電科院[40.43 -2.25% 股吧 研報]副總工程師姚建國等,就世界智能電網發展情況及中國智能電網建設情況接受了中外記者采訪,特將相關內容整理如下。
記者:中美兩國智能電網在發展中有什么不同?如果以跑步來比喻,您覺得中美兩國誰更領先?跑出多遠了?世界各國都在發展智能電網,大家跑步方向相同嗎?如果不同的話,正確的方向在哪里?
詹姆斯•普蘭德加斯特:智能電網是世界性話題,在發展中,各地確實有區別,但也有通用原則。就中美而言,我觀察到,中國發電能力很強,資源中心和負荷中心非常遙遠。此外,中國電力[1.55 -1.27%]企業的規模和覆蓋范圍非常大,尤其是中國國家電網公司。在美國,要所有州統一形成一個協定之后,才能進行一項發展智能電網的計劃。我還想說,美國電網基礎設施已經老舊了,急需大面積更新改造。
至于誰在引領方向,誰跑得快,總體來講,世界上這個趨勢是由我們共同來引領。就特高壓技術而言,中國國家電網公司是世界上獨一無二的,是最領先的。就終端用戶的一些技術應用方面,美國進行了有益嘗試。我想強調的是,這兩方面,中美兩國做得都不錯。
舒印彪:首先,我贊成秘書長先生的觀點。對智能電網的概念,不管是在業內還是在社會上,大家各有說法,甚至歐洲、日本、中國的說法也有不同。但是,經過幾年發展,大家認識到,智能電網的作用、目的,所使用的技術,包括要解決的基本問題都是一樣的。比如新能源的發展,電動汽車的使用,提高能效,保障能源安全等問題,大家都要共同面對,是共性的,大家所使用的智能電網技術也都一樣。無非是工作領域的側重點不同,但方向一致。
另外,中美兩國發展智能電網,除了有共性,也有不同點。因為兩國電網發展的階段和兩國國情不一樣,使發展智能電網的重點也有所側重。有些在中國要急需發展的技術,在美國還沒有開始應用,或者還沒有大規模的應用。中國電力負荷仍將快速增長,但美國多年以來,電力需求[FS:PAGE]已趨于飽和了,甚至出現了負增長。此外,兩國還有資源與負荷中心分布情況不同的現實。美國輸氣管道發達,且在負荷中心建電廠多,所以在電網輸電環節中,對投資與技術創新的需求,不如中國迫切。剛才秘書長先生也談到了,在輸電領域,中國國家電網公司發展了先進的特高壓輸電技術。當然,現在印度、巴西也在開展這方面工作。
美國智能電網建設,側重于配電側,為什么?一是設備老化,二是美國居民用電占全國用電總量的比例遠高于中國。美國為了提高用電使用效率,減少居民電費支出,作了很多的努力。中國只做這一方面工作就不行了,我們還要建設一個堅強的輸電網,實現全國范圍內電力平衡。為了實現配電、輸電全過程的智能化,所以我們在很多領域都作了嘗試。
記者:中國這幾年在智能電網發展上取得了一系列突破,我想問一下詹姆斯•普蘭德加斯特秘書長對中國智能電網建設的評價?
詹姆斯•普蘭德加斯特:我來中國比較頻繁,每次來吃驚于中國驚人的發展速度,這種速度在世界上獨一無二,是最快的,我相信中國在智能電網領域也有獨一無二的速度。這使得中國能夠比世界上任何其他國家,都能夠更快應用智能電網新技術。當前,對中國來說是一個絕無僅有的好機遇。
記者:對于傳統電網來說,堅強智能電網建設是一種升級,一種巨大的變革,中國在推進中取得了哪些成果?遇到了哪些困難?有哪些應對措施?
王益民:中國智能電網的建設成果,主要有四個方面。第一是通過研究,形成了堅強智能電網的發展理念。第二是提出了一個完善的技術標準體系,并且在其指導下,編制了大量應用于智能電網工程的標準。第三是在智能電網關鍵設備領域,推動了智能關鍵設備的研發。第四是同步形成了強大的實驗檢測的能力。目前來看,智能電網建設整體比較順利。
我們開展了287項智能電網試點工程的建設,已完成了其中的127項。我們對建成的項目進行了技術和經濟評估,以此來進一步改進設計、技術及完善標準。智能電網主要是為了更好地配置資源,接納清潔能源,提升電網資產的管理效率,引導大眾科學合理用能。我們認為,一些應用和技術能在未來生活里面有更好的應用。比如說像新能源成本還比較高。這就促使我們要進一步改進技術,降低成本,并且把要求和壓力傳遞到設備制造商那里。
另外我們還需要提高全民對于高效用能和節約用能的認識,需要在更大范圍,更高層次上提升大家對我國資源和負荷分布不均[FS:PAGE]衡的認識,使更多人支持堅強智能電網的建設,合理利用能源資源,保障能源安全利用。
舒印彪:我再補充一下。中國政府高度重視智能電網,已將其寫入了“十二五”規劃綱要。世界上有些國家,如美國也把智能電網發展列為國家戰略。
智能電網發展,需要各個專業協同,比如電網、電信,因為這是IT和傳統電力工業的高度融合的領域。還要國家繼續給一些產業政策,并在財政上給予大力支持。
國家電網公司已經把堅強智能電網建設納入到“十二五”電網規劃中。大家非常關心智能電網投資,我告訴大家一個數據,在“十二五”期間,國家電網公司在電網方面的投資要達到1.5萬億元。這個規劃實施之后,我國電網智能化水平、技術水平、資源優化配置能力都會大幅提高,電網安全也將更有保障。
記者:大家現在比較關注新能源并網,比如說風電。中美兩國如何解決應對問題?
潘爾生:目前,中國已經成為世界上風電發展速度最快、新增容量最多的國家。由于我們風電還處在發展的初級階段,有一些問題,但我們也在積極改進。至于智能電網對新能源的作用,我們也作過分析。堅強智能電網是堅強與智能的融合,所以我想從兩個方面來解釋。
談到堅強,我理解,通過建設特高壓等跨區電網,能夠擴大風電消納范圍。談到智能,我理解,風電具有間歇性、隨機性、波動性這些特點,智能電網的建設能夠很好地解決這些特性,給電網調頻、調峰和調壓,最后可以使新能源發得穩、用得好、調得準。
拿我們的智能電網調度支持系統來說,里頭有很重要的功能,比如分功率預測,風電運行監視,分功率自動調節,可以讓新能源調得很準,用得很好,提高利用效率。再比如,智能電網的配用電環節,可以更好地滿足新能源的接入,適應不同種類的能源,所以接入的容量更大,利用效率更高,電能安全性也能更好地保障。這是我們中國的情況。
詹姆斯•普蘭德加斯特:中國在風電入網上面臨的問題,美國和歐洲也同樣面臨。主要是由于風電的間歇性所造成的。太陽能發電呢?一塊大的云彩飄過來,幾秒鐘之內,太陽能發電就會急劇減少,這就是未來。所以,我們現在要做的就是盡快把智能電網建立起來,能夠容納具有間歇性的可再生能源,這不只是輸電、配電的問題,也涉及及時響應用電需求。
記者:堅強智能電網具有信息化、自動化、互動化的特征,跟現有電網相比,智能電網將來會有什么質的提升?
姚建國:我國電網經[FS:PAGE]過多年建設,在信息化、自動化方面已經達到了非常高的水平。在穩定控制等許多方面已經處于國際領先水平。信息化和自動化技術,為智能電網發展奠定了良好的基礎。未來整個電網應該是自動化和互動化水平迅速提升的一個新階段。
電網本身能夠思考,能夠自主行動,能夠自我判斷,是電網智能的主要特征。信息化和自動化是智能化的基礎,是互動化的一個必要條件。和智能電網的要求相比,電網現有的信息化和自動化水平還有不少提升空間。
第一個方面是電網自身的可觀測性和可控性還需要大力提升,未來智能電網將裝有大量的傳感器,電力設備本身具有自我感知能力。我們通過精準的測控分析手段,來進行優選,實現故障狀態的自動恢復。
第二個方面,今后的信息化,是要把自然環境、社會因素等信息與電網自身的信息進行緊密結合。智能電網將集合各類非電力信息,來進行整體電網的綜合預測。今后的電網有一定的免疫能力,能夠自我修復,自我運行,自我治愈。
第三個方面,要全面實現配用電的信息化。配用電可謂量大面廣,未來整體信息化的規模和現在相比,要有巨大的變化。要充分去融合電網的電流和配送電相關的信息,我們可以實現峰值的即插即用,來為智能電網提供支撐。
記者:國家電網公司提出2015年之前建成“三縱三橫”特高壓骨干網架,能否按期完成?會有哪些困難?此外,特高壓技術出口巴西,現在具體進展如何?
舒印彪:發展特高壓,已被列入國家“十二五”規劃發展綱要,在特高壓交直流示范工程成功之后,特高壓在“十二五”期間要得到快速發展,這是毫無疑問的。昨天,國家發改委核準了皖電東送的特高壓交流工程項目,標志著特高壓交流工程進入加快啟動階段。今年以來,特高壓直流工程也呈現加快發展趨勢。“十二五”期間形成“三縱三橫”特高壓骨干網架,我本人有信心。至于困難,今后肯定會面臨因加快發展引起的工期緊張、工程建設方面的問題,還會涉及電源的結構調整和布局優化等。
中國和巴西,在能源電力領域一直有交流。中國特高壓輸電技術是完全適用于巴西大規模、遠距離輸送亞馬孫河水電需求的。在巴西,具體的項目建設還沒有開始,處于前期可研階段。
記者:智能電網在配電側的改造是否比較緩慢,下一步在配電側改造方面有什么具體計劃?可能帶來的市場機遇有多大?國家電網公司可能的投融資的模式會有哪些?
舒印彪:國家電網公司的堅強智能電網,是幾個環[FS:PAGE]節齊頭推進的,不存在配電側改造滯后的問題。相反,較之于其他幾大環節,配電側投入還是比較多的。我們的“十二五”電網規劃中,配電網的投資占總投資中的50%,輸電網占50%,在配電網里面,農網占50%。至于投資,“十二五”期間,1.5萬億元的投資中包括國家電網公司出資本金,其余可以采取多種渠道,如貸款、債券。
王益民:我們建設智能電網,非常注重配電自動化建設。根據最近中電聯發布的資料,中國城市電網年平均停電時間大概在4個小時左右,這個指標大大落后于歐美電網,我們希望通過建設智能電網,在城市核心區域使供電可靠性提升到99.99%,即年平均停電時間控制在1個小時以內,比肩當前歐美水平。為此,我們首先在一些城市開展了試點工作,下一步我們要在所有重點城市都要來推動配電自動化建設,此舉不僅可以縮短停電時間,還能提升配電網管理能力和資產利用效率。
配電網面廣量大,對于產業發展拉動作用巨大。配電網深入到每家每戶,深入到城市的每個角落。過去的配電網就是簡單地把電供到用戶,配電網上電壓是多少,輸送功率是多少,很難掌握。感謝新技術特別是通信技術和物聯網技術的發展,使得今天可以廉價地來應用傳感器,應用通信的手段,我們具備了條件來開始建設智能化的配電網,全方位提升配電側的智能化水平。
記者:請問智能電網推進三網融合的作用?
葛正翔:智能用電本身是我們智能電網的一個重要組成部分,智能電網能夠為三網融合提供基礎支持。我們搞智能電網,要建大批的高計量體系、智能電表等,是為了解決電網通信最后一公里問題,現在解決方案有二:一是對于新建小區,可采用復合光纜的方式,既解決電表通信問題,同時光纜又能給智能用電提供通道。二是對現有小區改造,可以采用電力載波的方式,從實驗及示范來看,效果不錯。
記者:中國擁有世界規模最大的農村電網,國家電網公司在農網建設與改造中,與智能電網建設相融合的具體做法有哪些?
王益民:國家電網公司高度重視農村電網建設。坦率地說,目前農村電網的標準、規模、應用的水平和城市電網相比,還有差距,這與其供電區域大、供電負荷小、服務范圍大密切相關。但這種情況不會一直持續下去。我們在農網建設方面主要做了四個方面的工作:
第一是制定了農網發展規劃。描述了未來五年農網技術路線,也充分考慮了國家推動新農村建設、加快小城鎮建設的一些要求,并且兼顧到電網智能化。
第二[FS:PAGE]是根據農村特點,開展一些農村配電智能化工作,特別是注重在一些有條件的地方,使新建的農村電網能夠在可再生能源和分布式能源出現時方便入網,來提升新能源利用效率。
第三是我們做了一些試點工作安排。我們的287個試點項目里面,有十幾個項目是關于農村電網的。我們希望通過此舉,探索到在農村電網進行智能化改造方面好的經驗和做法。
第四是我們在信息化工作方面,也開展智能用電服務建設工作,這樣使我們城市的用戶能享受到信息化的服務平臺提供的服務,在農村用戶也能夠得到這種服務。
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