摘 要:電力工業(yè)是人類文明進(jìn)步的結(jié)果,同時(shí)也在其自身的發(fā)展過(guò)程中極大的促進(jìn)了人類社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,尤其是21世紀(jì)到來(lái)之后,由原來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式所帶來(lái)的環(huán)境惡化以及資源方面的短缺問(wèn)題給電力工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。電力工業(yè)為應(yīng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展所提出的節(jié)約能源、改善能源結(jié)構(gòu)、不斷發(fā)展和使用新能源的現(xiàn)實(shí)要求,不得不進(jìn)行新的探索和實(shí)踐,從而智能電網(wǎng)得到提出,并成為世界電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程的一個(gè)共同趨勢(shì)。智能電網(wǎng)建設(shè)是時(shí)代發(fā)展對(duì)電力工業(yè)提出的必然要求,也是其自身可持續(xù)發(fā)展的一大重要途徑。該文就新能源發(fā)展前提下對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)展開(kāi)分析。主要涉及新能源特性,智能電網(wǎng)的基本概念、所面臨的挑戰(zhàn),順應(yīng)新能源發(fā)展的智能電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)建議等方面進(jìn)行涉及。
關(guān)鍵詞:新能源 智能電網(wǎng) 挑戰(zhàn) 建議 政府作用
中圖分類號(hào):F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)08(b)-0215-02
1 新能源的概念和特征
新能源是在技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,研究出的能夠再生的能源,運(yùn)用太陽(yáng)能和風(fēng)能等,新能源也可以稱為非常規(guī)能源,是區(qū)別于傳統(tǒng)的能源的一種環(huán)保型的能源。而傳統(tǒng)能源主要是指化石能源,與傳統(tǒng)的化石能源相比,可再生性和可循環(huán)性以及儲(chǔ)量大,污染少是新能源所具備的明顯的特征。除此之外,新能源分布上的分散性,時(shí)間上的間歇性以及不穩(wěn)定性也是新能源的特征之一。
2 智能電網(wǎng)概念、特征、主要技術(shù)系統(tǒng)
2.1 智能電網(wǎng)的概念
智能電網(wǎng)是在電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)用一些新的技術(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化運(yùn)行,與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率更好,而且具有較高的可靠性。智能電網(wǎng)能夠?qū)σ恍┐笮驮O(shè)備集成,從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的集成化發(fā)展,而且能夠借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效運(yùn)行。
2.2 智能電網(wǎng)的特征
根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、自然三方面持續(xù)發(fā)展的要求,智能電網(wǎng)應(yīng)具備以下方面的特征。
2.2.1 堅(jiān)強(qiáng)可靠
只能電網(wǎng)具有強(qiáng)大的系統(tǒng),能夠提高電力輸送的效率,而且改善的電力供應(yīng)的能力,使電力供應(yīng)的效率更高,而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的故障識(shí)別,將故障隔離,從而能能夠及時(shí)找出故障的原因,防止停電的發(fā)生。
2.2.2 兼容環(huán)保
這主要是指智能電網(wǎng)能支持傳統(tǒng)能源與風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源的有序合理接入,無(wú)論是電源的集中接入,還是分布式發(fā)電方式都能夠予以支持,從而促進(jìn)新能源在能源消費(fèi)中的比例,在一定程度上降低傳統(tǒng)能源消耗以及環(huán)境污染物的排放,滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的基本訴求。
2.2.3 集成優(yōu)化
智能電網(wǎng)綜合運(yùn)用現(xiàn)代制造、通信、信息處理、決策支持系統(tǒng)等技術(shù),使得智能電網(wǎng)具備信息化與數(shù)字化。同時(shí)智能電網(wǎng)通過(guò)對(duì)電網(wǎng)中每個(gè)元件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),從而在整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的優(yōu)化管理。同時(shí)并充分利用價(jià)格、競(jìng)爭(zhēng)、供求等市場(chǎng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)供需互動(dòng)、推動(dòng)節(jié)能減排,提高發(fā)電效率,降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。
2.3 智能電網(wǎng)主要技術(shù)系統(tǒng)
在新能源發(fā)展的前提下,如何安全、可靠地接入各種可再生能源電源和分布式能源電源,以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能能力等是智能電網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中必須考慮的問(wèn)題。就新能源發(fā)展和使用而言,要求智能電網(wǎng)需要接納更多的可再生的清潔能源、電源,同時(shí)保障智能電網(wǎng)能夠安全、可靠、高效的運(yùn)行,是智能電網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中必須考慮的重點(diǎn)問(wèn)題,從而保證新能源接入電網(wǎng)并安全可靠運(yùn)行的新技術(shù)是智能電網(wǎng)必須研究的技術(shù)之一。根據(jù)新能源所具有的地域方面分布均勻以及時(shí)間分布上的間歇性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn),要求在該技術(shù)研究的過(guò)程中的主要內(nèi)容為以下兩個(gè)方面:一方面是大規(guī)模、集中的可再生清潔能源電源接入電網(wǎng)技術(shù)。另一方面就是大量分布式的可再生清潔能源電源并網(wǎng)技術(shù)。
智能電網(wǎng)所具備的安全可靠等特征以及新能源的間歇性、不穩(wěn)定的特點(diǎn),要求智能電網(wǎng)在發(fā)電的同時(shí)具備大規(guī)模儲(chǔ)能能力,從而實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的儲(chǔ)能效果,而且,智能電網(wǎng)能夠通過(guò)各類不同的電池實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能,可以運(yùn)用鈉硫電池儲(chǔ)能,這種電池的儲(chǔ)能效果好,而且不會(huì)消耗大量的電力。
3 我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)的必要性
3.1 我國(guó)進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)的緊迫性
首先,隨著我國(guó)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展尤其是以電力為基礎(chǔ)的工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)我國(guó)的電力供給的穩(wěn)定性、可靠性、安全性、高效性等提出了更高的要求。其次,近年來(lái)我國(guó)的能源消耗直線上升,并且主要以一次能源為主。同時(shí)。在能源消耗的過(guò)程中污染物的排放量嚴(yán)重超標(biāo),環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重,與我國(guó)所呼吁的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境三方面可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的理念不相符。最后,我國(guó)一次性能源的儲(chǔ)量隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大量需求而不斷減少,一次性能源儲(chǔ)備明顯不能滿足可持續(xù)發(fā)展的根本需求,同時(shí)我國(guó)存在可再生能源儲(chǔ)量豐富且利用率的現(xiàn)狀。這三方面的現(xiàn)實(shí)狀況迫使我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)迫在眉睫,以滿足電力供給的安全、穩(wěn)定、可靠性的基礎(chǔ)上保護(hù)自然環(huán)境和資源。
3.2 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要意義
第一,智能電網(wǎng)的建設(shè)能夠解決我國(guó)目前所面臨的能源供需不平衡、能源結(jié)構(gòu)失衡、生產(chǎn)利用效率較低、污染較為嚴(yán)重等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,從而能夠合理的配置能源,使能源的結(jié)構(gòu)趨于合理,而且能夠確保能源能夠及時(shí)地輸送。同時(shí),為清潔能源提供更好的發(fā)展平臺(tái),有效推動(dòng)和促進(jìn)清潔能源的快速發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)安全,改善能源的消費(fèi)與供應(yīng)結(jié)構(gòu)以使能源消費(fèi)和供應(yīng)更加合理。
第二,強(qiáng)化智能電網(wǎng)的建設(shè),能夠提高電力能源的傳輸效率,確保了電力能源供應(yīng)的即時(shí)性,確保人們的正常生產(chǎn),而且也能夠克服遠(yuǎn)距離電能傳輸?shù)谋锥?,即使是遠(yuǎn)距離的電力傳送,也不會(huì)使大量的電力資源流失,而且實(shí)現(xiàn)了電力能源的大規(guī)模的傳輸。
發(fā)電的消納能力,進(jìn)而推動(dòng)清潔能源的廣泛開(kāi)發(fā)與高效利用,從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的環(huán)境保護(hù)的進(jìn)行,真正推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供必要的準(zhǔn)備和前提。
4 新能源的發(fā)展給智能電網(wǎng)建設(shè)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)
在對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的時(shí)候,新能源在發(fā)展過(guò)程中的特點(diǎn)給智能電網(wǎng)的建設(shè)提出了新的要求,在我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)中,應(yīng)該分析新能源的特點(diǎn),而且要對(duì)新能源的使用中的問(wèn)題進(jìn)行分析,才能更加合理的設(shè)計(jì)智能電網(wǎng),使智能電網(wǎng)能夠結(jié)合新能源的形勢(shì),更好地服務(wù)于電力輸送,只有在充分考慮并解決這些挑戰(zhàn)的前提下才能更好的進(jìn)行新能源發(fā)展前提下的智能電網(wǎng)建設(shè)。
第一,新能源的分散性所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
新能源分散性的特點(diǎn)給智能電網(wǎng)的建設(shè)提出統(tǒng)一的大電網(wǎng)和分布式的電網(wǎng)平行發(fā)展的發(fā)展要求。在這一要求中必須處理號(hào)統(tǒng)一的大電網(wǎng)同分布式的電網(wǎng)之間的有效互動(dòng)。另外在建設(shè)過(guò)程中要用發(fā)展的眼光看待事物,充分考慮新能源新的新形式的出現(xiàn)和利用中的類似問(wèn)題進(jìn)行涉及。只有結(jié)合新能源的使用情況,進(jìn)行全面地分析,才能夠使資源得到最佳限度地運(yùn)用,提高智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率,從而使智能電網(wǎng)發(fā)揮出效果。
第二,新能源的間歇性和不穩(wěn)定性所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
新能源在使用的過(guò)程中穩(wěn)定性比較差,不能連續(xù)的供應(yīng)能量,這對(duì)智能電網(wǎng)的運(yùn)行產(chǎn)生一定的障礙,只有在充分應(yīng)對(duì)新能源的間歇性和不穩(wěn)定性發(fā)電的基礎(chǔ)上,才能為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供充足的電力支持和保障,這就需要智能電網(wǎng)本身具備充足的容量及協(xié)調(diào)性。只有在充分重視該問(wèn)題的前提下,才能充分解決智能電網(wǎng)的高效、可靠以及安全運(yùn)行的問(wèn)題。
第三,能源系統(tǒng)中石化能源的退出所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
隨著能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,新能源所占的比重越來(lái)越大,必然決定著石化能源所占比重的減少甚至是完全退出,這一改變必然促使現(xiàn)在燃油交通系統(tǒng)的向電力的轉(zhuǎn)變,同時(shí)現(xiàn)在的加油站也將不復(fù)存在,取而代之的是各種充電站的存在。在進(jìn)行智能電網(wǎng)和規(guī)劃過(guò)程中,充電站也將需要作為電網(wǎng)規(guī)劃的一部分予以進(jìn)行考慮。
5 新能源發(fā)展前提下的智能電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)建議
5.1 加大儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展力度
在智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中,針對(duì)新能源的特點(diǎn)以及分布式發(fā)電以及即將出現(xiàn)的大規(guī)模的新能源發(fā)電站的建立,儲(chǔ)能技術(shù)是非常重要、不能缺少的一項(xiàng)技術(shù),是智能電網(wǎng)建設(shè)順應(yīng)新能源發(fā)展趨勢(shì)的一項(xiàng)有力支撐。具備智能電網(wǎng)所需要的儲(chǔ)能能力的儲(chǔ)能裝置需要就以下幾個(gè)方面進(jìn)行限定:第一,能量密度方面,需要具備小體積、大能量的特點(diǎn)。第二,功率密度方面,對(duì)于突變情況的響應(yīng)速度快。第三,儲(chǔ)能效率高。第四,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),能夠適應(yīng)特殊環(huán)境。第五,儲(chǔ)能的容量大,能夠適應(yīng)新能源間歇性及不穩(wěn)定性的特點(diǎn)。針對(duì)具有上述功能的儲(chǔ)能裝置進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì),大力發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)是滿足新能源環(huán)境下我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
5.2 大力發(fā)展分組式智能電網(wǎng)
這類智能電網(wǎng)是專門為客戶提供的一類小型的智能電網(wǎng),其運(yùn)用的發(fā)電機(jī)組比較小,而且其儲(chǔ)能系統(tǒng)也是針對(duì)用戶進(jìn)行特殊制定的。這種分布式的智能電網(wǎng)是順應(yīng)新能源發(fā)展需求,對(duì)新能源進(jìn)行綜合利用的有效方式,利用的對(duì)象可以是風(fēng)力、太陽(yáng)能、生物能等。分布式智能電網(wǎng)具有穩(wěn)定性強(qiáng)、不易出現(xiàn)突發(fā)情況的特點(diǎn),可以大大提高資源的利用效率、節(jié)約投資、降低能耗、提升系統(tǒng)安全。大電網(wǎng)系統(tǒng)同分布式電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)合必將是智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。
5.3 大力發(fā)展超導(dǎo)技術(shù)
超導(dǎo)技術(shù)可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,而且能夠確保高質(zhì)量的電能輸送,而且能夠?qū)收线M(jìn)行自動(dòng)化的識(shí)別。超導(dǎo)輸電技術(shù)專門針對(duì)大型的電力輸送管,而且能夠與智能電網(wǎng)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。只有在保證大容量輸送的前提下,才能確保大電網(wǎng)系統(tǒng)同分布式電網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合和互動(dòng),從而促進(jìn)新能源發(fā)展前提下的智能電網(wǎng)建設(shè),促進(jìn)統(tǒng)一電網(wǎng)同分布式電網(wǎng)的平行發(fā)展,滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)電力穩(wěn)定、安全、高效的需求。
6 智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中政府作用的發(fā)揮
智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)浩大的工程,其應(yīng)有的領(lǐng)域比較廣,不僅僅是電力部門的責(zé)任,而且,政府也應(yīng)該促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè),應(yīng)該為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供資金和技術(shù)的支持,從而能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的建設(shè)起到促進(jìn)的作用。所以,政府在促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中,應(yīng)該發(fā)揮宏觀調(diào)空的能力,通過(guò)周密的安排,對(duì)各類因素進(jìn)行統(tǒng)籌,分析智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中存在的不確定的因素,而且,要體現(xiàn)出政府的主導(dǎo)性作用。
6.1 輿論宣傳
當(dāng)前,智能電網(wǎng)建設(shè)已在全國(guó)范圍內(nèi)逐步展開(kāi),漸漸與人們的發(fā)生生活相融合,但人們對(duì)智能電網(wǎng)的了解卻不夠全面,甚至根本不了解。因此,政府應(yīng)對(duì)智能電網(wǎng)的各方面內(nèi)容進(jìn)行宣傳,普及智能電網(wǎng)知識(shí),從而確保與人們的生產(chǎn)生活想融入,以便智能電網(wǎng)建設(shè)更好的進(jìn)行。
6.2 規(guī)劃的落實(shí)部署
應(yīng)該通過(guò)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的基本情況,并建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),在發(fā)展智能電網(wǎng)的過(guò)程中應(yīng)該完善智能電網(wǎng)的觀念。政府不僅要在戰(zhàn)略上進(jìn)行規(guī)劃,而且更要進(jìn)行部署實(shí)施,主要從兩個(gè)方面進(jìn)行:一是建立智能電網(wǎng)研究小組,對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)工作的開(kāi)展進(jìn)行研究;二是納入國(guó)家能源戰(zhàn)略。應(yīng)該與國(guó)家相關(guān)的研究部門進(jìn)行協(xié)商,在協(xié)商的基礎(chǔ)上,將智能電網(wǎng)的建設(shè)直接歸入到國(guó)家科技發(fā)展的重要規(guī)劃中。
6.3 政策支持
現(xiàn)在,新能源開(kāi)始廣泛地被使用,而且新能源的開(kāi)發(fā)方法也得到了普及,所以,我國(guó)新能源的利用效率也在不斷地完善,所以,原有的新能源的政策不能適應(yīng)新能源的發(fā)展,所以,要根據(jù)新能源發(fā)展的情況,制定更為完善的政策。要加強(qiáng)對(duì)新能源使用的扶持,通過(guò)相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制加以引導(dǎo),使人們提高使用新能源的意識(shí),而且要發(fā)展技術(shù),促進(jìn)新能源的開(kāi)發(fā),促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)與新能源的使用的結(jié)合。
6.4 人才支持
現(xiàn)在,人才是企業(yè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)力,所以,在智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中,應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)人才的運(yùn)用,培養(yǎng)出符合智能電網(wǎng)建設(shè)的人才,建立完善的人才機(jī)制,從而能夠分析智能電網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中的各類難題,提高智能電網(wǎng)使用的效率。在培養(yǎng)智能電網(wǎng)發(fā)展方面的人才時(shí),不僅僅要完善高校的教育方案,使高校能夠培養(yǎng)出符合智能電網(wǎng)建設(shè)的人才,也要充分發(fā)揮各類人才的專業(yè)優(yōu)勢(shì)。
6.5 優(yōu)化公共政策的執(zhí)行機(jī)制
政策執(zhí)行是一種動(dòng)態(tài)的過(guò)程。政府的政策常常在落實(shí)的過(guò)程中不能深入,而且也不到位,從而政策的制定形同虛設(shè),沒(méi)有起到實(shí)質(zhì)性的作用,所以,在智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中,為了防止政策不能全面地貫徹,就需要強(qiáng)化政策落實(shí)的方法,政府部門應(yīng)該明確智能電網(wǎng)建設(shè)的意義,應(yīng)該將政策分步驟進(jìn)行,不能操之過(guò)急,而且,應(yīng)該建立監(jiān)督政策,確保政策能夠深入到智能電網(wǎng)的建設(shè)中。而且,在政策執(zhí)行的過(guò)程中,可以采用多元化的方法,運(yùn)用多種途徑,使政策能夠從不同的角度落實(shí)下來(lái),在政策的執(zhí)行過(guò)程中,要確保政策是透明的,能夠接受公眾的監(jiān)督。
6.6 制定智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)的激勵(lì)機(jī)制
在智能電網(wǎng)建設(shè)時(shí),新型的清潔能源也開(kāi)始投入使用,但是,智能電網(wǎng)技術(shù)還是不夠成熟,很多技術(shù)還在研究,所以,政府應(yīng)該強(qiáng)調(diào)新技術(shù)的研發(fā),使新的技術(shù)能夠更好地服務(wù)于智能電網(wǎng)的發(fā)展,而且能夠建立科學(xué)研究的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,使科研部門能夠以更高的效率研究出新的技術(shù)。
6.7 促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的國(guó)際交流合作
我國(guó)在對(duì)智能電網(wǎng)的研究中,還存在不足之處,因此,可以借鑒一些發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù),與國(guó)際接軌,從而能夠完善我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè),運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立智能電網(wǎng)研究平臺(tái),從而能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享。
7 結(jié)語(yǔ)
在新能源發(fā)展下,進(jìn)行電網(wǎng)的建設(shè),能夠節(jié)省電力資源,提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率,因此,我國(guó)應(yīng)該結(jié)合新能源,化公共政策的執(zhí)行機(jī)制,制定智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)的激勵(lì)機(jī)制,促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的國(guó)際交流合作。
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