智能電網:讓電變得聰明起
主持人:記者 馮永鋒
嘉 賓:葛旭波 國家電網能源研究院總工程師
王慶紅 廣西電力工業勘察設計研究院
李瑞生 許繼智能電網研究中心副主任
能電網的由來
氣候變暖及能源短缺是迄今人類所遇到的最大范圍的公共危機,向低碳綠色經濟轉型已經成為世界經濟發展的大趨勢,節能減排、綠色能源、可持續發展等課題逐漸成為各國關注的焦點。用可再生能源替代石化能源,以信息技術徹底改造現有的能源利用體系,最大限度地提高電網體系的能源效率,是人類解決這些問題的重要手段之一。然而,傳統的電力網絡顯然難以滿足這些發展要求,智能電網由此應運而生。電力行業普遍希望通過數字化信息系統,將能源開發、轉換、傳輸、存儲、配送等環節,與終端用戶的各種用電設備連接在一起,通過智能化控制,實現精確供能、對應供能、互助供能和互補供能。

未來的智能家居令人神往。西安安防網提供
在這種背景下,2001年,美國EPRI(電力研究院)最早提出“Intelli grid”(智能電網)概念,并且開始進行相關研究。歐洲2005年成立“智能電網(Smart Grids)歐洲技術論壇”,也將“Smart Grids”上升到戰略地位開展研究。
2009年5月,國家電網公司提出在我國全面建設“堅強智能電網”,以應對資源環境問題帶來的挑戰,全面提高電網的資源優化配置能力和電力系統的運行效率,引領引導并支持能源及相關產業技術和裝備升級,構筑起穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系,以能源的可持續發展支持經濟社會的可持續發展。
主持人:為什么說智能電網已成為世界電網發展的共同趨勢?智能電網與傳統電網的不同之處體現在哪里?
葛旭波:世界各國為應對氣候變化、保障能源安全,日益重視發展清潔能源和提高能源利用效率,世界能源發展呈現出清潔化、低碳化、高效化的新趨勢。當前,化石能源消耗是溫室氣體排放的重要來源,全球非化石能 源占一次能源消費的比重維持在較低的水平,約為11.8%。電力行業是化石燃料燃燒溫室氣體排放的主要來源。2007年全球發電的溫室氣體排放量占化石燃料燃燒二氧化碳排放總量的比重約為41.3%。與此同時,各行業對電力的依賴增強,對供電可靠性及電能質量的要求日益提高。為此,世界各國不約而同將目光聚焦在電網建設上,希望把本國電網建設成具有高效、清潔、安全、可靠和互動特征的智能電網。目前,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[FS:PAGE]面開展。
李瑞生:盡管目前不同國家和組織對智能電網有不同的理解和定義,但其核心內涵卻完全相同:在電力系統各業務環節,實現新型信息與通信技術的集成,促進智能水平的提高。國家電網公司對智能電網的定義為:建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征的高度一體化融合的現代電網。
王慶紅:智能電網與傳統電網的不同之處主要在于:智能電網強調電網與用戶的互動,電網公司可以及時知道用戶的需求,用戶也可以及時了解電網的動態,從而提高電網運營的安全性、可靠性和經濟性,降低用戶的電費支出,并提高能源利用效率,實現節能減排,優化電力結構。很顯然,智能電網建設將成為我國電網發展的一個新方向,也將成為國家能源安全戰略的一個極其重要的有機組成部分。
自愈:智能電網的“免疫系統”
主持人:智能電網最重要的特征是什么?如何理解智能電網能讓電力供應更清潔、更可靠?
王慶紅:智能電網最重要的特征是“自愈”。“自愈”指的是把電網中有問題的元件從系統中隔離出來,并且在很少或不用人為干預的情況下可以使系統迅速恢復到正常運行狀態,從而幾乎
不中斷對用戶的供電服務。從本質上講,自愈就是智能電網的“免疫系統”。
葛旭波:智能電網可將邊遠地區的清潔能源源源不斷地輸送到負荷中心,為用戶提供更多的綠色能源。用戶還可以利用太陽能、風能開發分布式清潔能源,作為家庭用電補充形式,使清潔能源在能源消費中的比重進一步提高,有效減少溫室氣體排放。到2020年,電網對大規模集中式和分布式清潔能源的吸納利用,與2005年相比可實現二氧化碳減排約10.18億噸。
王慶紅:雖然智能電網在國內外總體來說,目前都還剛剛起步,但是,它代表一種方向,正像美國科羅拉多州州長比爾·里德所說:“能源節約和能源效率是未來能源發展的關鍵。智能電網技術將讓我們更好地管理、節約和監控能源使用。所有這些動向意味著,智能電網,這個幾年前還頗為遙遠的夢想,轉眼就讓技術拽著衣角,照進了普通生活的現實。”
和百姓生活息息相關
主持人:老百姓可能更關心智能電網能給他們未來的生活帶來哪些變化,能否具體描述一下?
葛旭波:智能電網將為現代社會發展翻開新篇章。它將帶來更清潔、更可靠的電力供應,更高效、更安全的電網運行,更便捷、更美好的生活方式也將逐漸走進人們的生活。比如,各種高檔家電[FS:PAGE]能根
據自身的用能要求選擇不同等級的高質量、高可靠性的電能供應;家里的各種電器可以根據你的設定或遠程遙控指令,自動選擇最經濟電價時段完成你指派的各項任務;低污染、低排放的電動汽車將行駛在暢通的馬路上;基于智能電網交互平臺的各種應用會讓人應接不暇,可以做到足不出戶聯通世界。
李瑞生:從信息化、自動化、智能化來說,最終的智能電網會把電力網提升為電力、數據、視頻、智能家電控制、樓宇自動化和電動交通等多功能合成的互動網絡,還會營建一個“電力光纖復合電纜電網”和“一個比3G更大的產業鏈”。
僅以智能家居為例,就可略見一斑。通常對智能家居的定義是:利用電腦、網絡和綜合布線技術,通過家庭信息管理平臺把與家居生活有關的各種子系統有機結合起來的一個綜合系統。智能家居實現新能源、儲能并網運行,雙向計量,戶內微網運行監控及智能家居控制,并展現用戶與電力公司信息互動的智能用電應用,實現能源節約和環境保護,保持人與自然的和諧發展。隨著智能電網的建設和發展,智能家居將在智能電網產業鏈中被賦予更深層次的內涵,以智能家居系統為核心的家庭用電單元將變得更加智能高效。
葛旭波:電動汽車充電設施是智能電網建設的重要內容。通過詳細的人群、交通狀況等各項分析,對電動汽車充電站進行整體的規劃和優化布局,在交通密集的居民區、交通要道等區域建設相應規模的充電站,保證充足的充電服務;在家庭內部、辦公區和商業區等交通非密集區,建成相應的應急充電樁設備,同時提供更換電池等技術服務;移動用電終端及時顯示實時電價、充電站布局等電網實時信息,讓用戶一目了然,使用戶可以便捷、高效、經濟的為自己的電動汽車進行充電。
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