智能電網建設實現諸多創新 初步具備國內推廣條件
我國首個智能電網綜合示范工程以天津為試點運行已有一周年。一年來,該工程將與智能電網相關的各類資源整合,在新能源、智能家居、充電汽車等領域走出了實踐加創新的路徑。智能電網還在城市保障、農網建設上嘗試推廣,可靠性得到了證明。目前,我國智能電網建設已積累了大量應用經驗,多項技術領先國外,初步具備了在國內推廣的條件。
——智能電網建設實現諸多創新
隨著物聯網、云計算等先進技術在電網中的廣泛應用,發展可靠、安全、高效的智能電網已成為電網發展的必然趨勢。2011年9月,我國首個智能電網綜合示范工程在天津的中新天津生態城投運,這是目前國際上覆蓋區域最廣、功能最齊全的智能電網系統。
國家電網總信息師吳玉生認為,這一中國擁有完全自主創新技術的智能電網綜合示范工程的建設、運營和管理經驗,旨在為提高能源效率樹立示范典型。
在中新天津生態城智能電網營業廳樓頂,智能電網12個子項中的“微網儲能系統”正發揮著重要作用。記者看到,在樓頂安置有5張10余米長的太陽能電池板和6臺直筒狀風機,產生的新能源可儲存在儲能電池中。整套發電系統既可與外部電網并網運行,也可孤立運行,填補了我國微網分布式電源接入技術和微網控制技術領域的空白。
智能家居在智能電網環境下已成為現實。營業廳的業務受理員秦麗潔說,居民在家中電視屏幕上就能直觀了解各電器的用電情況,從而合理選擇用電方式。在實施階梯電價后,用戶還可在用電低谷時段儲存電能,在高峰時段使用,不但提高了電能使用效率,還降低了電費開支。
謝凱是智能家居的用戶之一。他說,家里孩子小經常半夜吵著要喝熱水。如今躺在床上用手機就可直接操縱智能開關燒水,十分方便。
電動汽車充電站子項一年來進展迅速。工作人員王靜說,現場16個充電樁可滿足各類電動車型的充電需求。據測算,該充電站每年充電電量將超過100萬度,可直接減少二氧化碳排放56噸。
負責智能電網日常運營、維護的濱海供電分公司生態城營業所主任陳立東說,一年來有超過[FS:PAGE]330批國內外參觀者前來學習觀摩。生態城智能電網建設遵循“可實行、可復制、可推廣”的規劃思路,在穩定運行一年的基礎上具備了部分推廣的條件,這也將切實使智能家居更多地走入百姓生活。
——智能電網示范區用電高可靠性比肩歐美
在生態城智能電網綜合示范工程成功運行基礎上,國家電網又將其延伸到其他城區。通過建設智能電網示范區和電動汽車充換電站,使智能電網穩定、可靠的優勢得以充分發揮。
依據《天津市空間發展戰略規劃》,天津電力提出了利用2至3年時間,將天津97平方公里城市核心地帶建成世界一流高可靠性配電網的目標,屆時將有超過50萬人受益。今年起,首先在天津河西區區及周邊22平方公里范圍內投資6億元啟建智能電網示范區,在獲取經驗后再逐漸向城區其他區域擴展。
天津市電力公司生產技術部副主任郭鐵軍說,示范區的核心技術是配電自動化。與傳統配電網相比,智能配電網能夠及時檢測出故障并進行糾正性操作,實現自愈與不間斷供電。一旦電網發生故障,智能電網系統會快速診斷出電網故障類別和區域,并自動隔離故障點恢復正常供電。實現了電網設備運行狀態可視化管理和在線監測。
技術改造后,智能電網的優勢很快便體現出來。城南供電分公司運維檢修部專責工程師陳沛說,通過自愈,試點區域內故障平均處理時間已由之前的小時級縮短為秒級。用戶平均故障停電時間由傳統的90分鐘縮短到不到5分鐘。在今年底智能電網示范區全部建成后,供電可靠率將上升到99.999%,這一數字超過巴黎,與東京持平。
今年8月,占地1.28萬平方米目前國內技術最先進、功能最齊全的綜合型智能電動汽車充換電站--海泰綜合充換電站在南開區投入使用。記者在充電站看到,這里每天可為兩路共40輛電動汽車充換電,而且多項先進科技的應用實現了充換電站綠色智能服務。
天津市電力公司營銷部工程師曲巍告訴記者,在進入充換電站的道路上鋪有金屬板路,這是國內首創的碾壓發電系統。車輛、行人從上面經過都會引起系統震動并自動發電,并入電網。碾壓發電產生的電能可為充換電站內的部分路燈提供照明動力。
&n[FS:PAGE]bsp; 為解決北方電池保溫的難題,充換電站采用了獨有風道的設計,通過對充電機熱量進行回收,利用余熱就能對電池進行加熱保溫,保證了公交車的正常運行。
——智能農網編就農村發展路
作為又一拓展和延伸,智能電網嘗試在天津靜海縣試點智能農網項目,對接農村用電農灌、機收季節性強、地域范圍廣等特點。
靜海智能農網體系率先啟動了團泊示范小城鎮配網自動化、滿井子村配網自動化、智能互動及綠色能源接入等10個子項,涵蓋大部分智能電網前沿技術。工程還建設了10條線路、120個智能配電臺區,安裝了1萬塊智能電表,可對4.2萬戶低壓用戶進行用電信息自動采集。此外,還綜合考慮了農村可再生能源的接入問題,風能、太陽能、小水電、生物質能發電等分布式發電均能順利接入電網。
靜海供電分公司副總經理張寶貴稱,由于沒有任何經驗可借鑒,中國電科院、國網電科院、天津大學等多個部門參與其中,攻克技術難關,并實現了申報專利5項、制定技術與管理標準45項。工程因地制宜充分考慮了農網特性,不但降低了54%的農網線損,而且徹底解決了農村的低電壓現象,使農民用上放心電。
根據農村地域廣、地形復雜的特點,靜海供電分公司開發了農網可視化管理系統。它通過衛星定位將配網設備圖像實時上傳電腦,工作人員足不出戶就能觀察到每處電網和設備的運行情況。當地配網事故率較應用前下降了35%,平均搶修時間縮短了25分鐘。
農網智能化試點使農民得到了實惠。過去因為電壓低,夏天空調、電扇用不了,靜海縣王口鎮村民王愛生曾多次投訴。他告訴記者,智能農網改造后就再沒出現過,而且剩余電費情況通過智能電表一目了然,農忙時節就可以提前繳電費不耽誤生產了。
靜海縣中旺鎮金億德鋼鐵有限公司是一家年利潤超過2000萬元的鋼鐵企業。公司總經理劉樹峰說,為節約成本,最初選擇在村里建廠時也曾擔心過電力供應,直到智能農網開建后才算成了一顆定心丸。他表示,公司鋼鐵年產量目前已接近兩千萬噸,電力保障對穩定生產起到了重要的作用。
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