中國科學院院士周孝信:希望更多人了解智能電網
4月7日,中國科學院院士、中國電科院名譽院長周孝信站在能源知識大碰撞講堂上,“清潔發電與智能電網”相關題目的內容他講過多次,但此次他面對的不是一起共事的專家學者,而是二百余名中學生。
三個小時的授課后,周孝信告訴亮報記者,“我來給學生們講課,是希望有更多人了解智能電網,希望這些年輕的力量能夠在未來成為托起國家能源的脊梁。”
智納“百川”
“智能電網的應用,能使更多清潔能源順暢地奔流在電網中。”
《亮報》:此次您給學生們講智能電網,給出了一個什么樣的定義?
周孝信:智能電網到目前為止還沒有統一的定義,按照我的理解,發展迅速的信息通信和控制技術與傳統的輸配電網絡相結合,就構成了未來新型智能電網的雛形。
另外,我說智能電網沒有統一定義,并不表示這是專家們一拍腦瓜子想出來的,而是有具體的原因。一是傳統電網很難消納大規模的可再生能源,智能電網能夠幫助可再生能源接到電網中去。二是幫助降低能源消耗,提高能源利用效率。三是保障大電網更加安全、可靠。
因此,我們不用糾結于智能電網的定義,我希望剛才聽課的同學們能好好思考傳統電網需要迎接哪些挑戰,正確認識智能電網在環境和經濟方面給我們帶來的效益。
《亮報》:傳統電網遭遇挑戰,你主要指的是哪方面挑戰?
周孝信:我國的西部地區資源非常豐富,例如西南的水電資源,西北的太陽能、風能資源等。但同時這些地區又是經濟欠發達,人口稀少,自然環境比較惡劣的地區,當地能源消耗很少。而華北、華中、華東以及廣東這些地方,資源相對匱乏,用電消耗量卻是非常大的。
因此,西北、西南等地豐富的資源需要轉化為電能,接到電網中,高效率傳輸到千家萬戶。做到這些,傳統電網很難。
在傳統電網里面,常規電源和電力負荷增長變化是相適的,可以隨時調節。但是,新能源電力進入以后,就給這個平衡造成了很大威脅。由于電力現在還不能大規模存儲,而可再生能源又具有間歇性和不穩定的特性,因此維持這樣的平衡就困難了。
《亮報》:智能電網具備哪些優勢,才足以擔當起容納可再生能源大量接入的重擔?
周孝信:可再生能源發電的方式是多樣的,有集中也有分布。傳統電網依賴于高效化石能源、核能發電、大規模水電,主要強調集中式發電,不能滿足分布式接入的特點。智能電網的發電形式必須是大型集中式發電和分布式發電相結合的。
此外,可再生能源具有間歇性和不穩定性。現在[FS:PAGE]我們的電網也具備分析型調度功能,可以適應負荷變化進行能量管理;而智能電網將是智能型調度,不僅能適應負荷變化,也能適應更加復雜的可再生能源電力變化額的能量管理。
智能電網的應用,能使更多清潔能源順暢地奔流在電網中。
有智效高
“結合階梯電價和實時電價的用電機制,終端用電的智能化控制將在不久的將來實現。”
《亮報》:您剛才說智能電網的影響會體現在環境效益和經濟效益方面。據我了解,我國輸電損耗在6%以上,請問在降低線損方面,智能電網的經濟效益怎么體現?
周孝信:沒錯,電力輸送是消耗能量的,我國超過6%的電能在輸變電設備和線路上面消耗掉了,美國和日本分別為6%和3.89%,從經濟效益上來講,這個損耗比例并不低。
有數據顯示,如果線損率每降低一個百分點,全年節電就可達400億千瓦時左右,從這個角度上說,經濟效益是可觀的。
那么靠什么來降低線損?特高壓輸電、智能電網、提高配電網功率因數、推廣節能變壓器等,都可以降低輸配電系統損耗。
《亮報》:提高電力系統的經濟性和能效水平,除了降低線損,您認為還有哪些環節值得關注?
周孝信:我剛才講,利用智能電網技術降低線損,是電網側提高能效水平的重要表現。而在用電側,智能電網將引領用電領域的大變革。
未來,電網向用戶提供綜合能源和信息服務,用戶將根據電網所提供的信息,廣泛參與電網調節。如智能電網的“聰明電表”會自動提示電價,提醒用戶多在低谷電價時段用電,告知過去一周的用電情況;此外,智能電網“光纖+電纜”的布線模式,讓更多家電智能起來。
《亮報》:各地正在召開階梯電價聽證會,而另一種電價政策——分時電價也備受關注。您剛才說用電領域將發生大變革,其中是否包含這項內容?
周孝信:分時電價多年前就在上海的居民家庭得到了應用,據我了解這項政策是受到老百歡迎的。每天晚上十點到凌晨六點為低谷電價時段,老百姓在這個時段用電便宜很多,無形中提高了低谷時段電力的利用效率。
可以說,分時電價給了我們另一種用能的新思路:不再盲目增加發電機組等,而是尋找更好利用谷時電力的方法。此外,于社會來說,這種方式延緩了發電機組的建設投資,減輕發電廠的經濟負擔。
我估計,結合階梯電價和實時電價的雙向互動市場化用電機制,終端用電的智能化控制將在不久的將來實現。
智予平安
“我國需要更加堅強的電網,建設智能電網,是未雨綢繆的大計劃。”[FS:PAGE]
《亮報》:您開始提到發展智能電網是為保障大電網更加安全、可靠,請您談談智能電網在保障安全性方面的效益何在?
周孝信:我國需要更加堅強的電網。我國幅員遼闊、地形多變,這都對電網的可靠性、安全性提出了更高的要求。雖然,我國到目前為止還未出現過特大范圍的停電事件,但近年極端天氣頻繁,建設智能電網,是未雨綢繆的大計劃。
從保護和控制來講,傳統電網采取快速保護優化控制,對輸變電故障能夠進行快速切除。而智能電網的電網控制保護系統是智能化的,具備自愈功能,再配合分布式電源的建設,將能夠基本排除大面積停電的風險,以及自然災害的沖擊。2010年,上海世博園里的智能電網經受住了高溫、雷電的考驗,就是一個智能電網應用的很好的開端。
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