陳湘龍

摘要：可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟一直以來是對電網(wǎng)運行的基本要求智能電網(wǎng)也不例外新能源發(fā)電既可以解決當(dāng)前的能源危機漢可以減少環(huán)境污染相信通過國家，社會各界人士的共同努力我們一定能通過智能電網(wǎng)為新能源發(fā)電開辟一片新的天地為21世紀(jì)的能源史、人類的發(fā)展史書寫下光輝篇章鑒于此，本文主要分析智能電網(wǎng)及其在新能源發(fā)電中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);新能源發(fā)電;應(yīng)用

中圖分類號：TM76?? 文獻標(biāo)識碼：A

1、智能電網(wǎng)概念及發(fā)展現(xiàn)狀

（1）智能電網(wǎng)的概念。電網(wǎng)公司對中國智能電網(wǎng)有一個概述：智能電網(wǎng)要求發(fā)、輸、變、配、用電各個環(huán)節(jié)都能得到實時監(jiān)控，每個點上的電流和信息得到雙向流動，通過通信系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)上的各個設(shè)備及用戶無縫連接和實時互動;在發(fā)生電力故障時，電網(wǎng)具有足夠的自愈能力保障系統(tǒng)的安全運行。

（2）新能源在智能電網(wǎng)發(fā)展中的地位。國際上發(fā)展智能電網(wǎng)的初衷也許不盡相同，但是有一個共同點就是都把新能源的發(fā)展涵括進來并把新能源的利用作為了智能電網(wǎng)發(fā)展的核心部分。電網(wǎng)公司正在實施“一特四大”的發(fā)展戰(zhàn)略，將電網(wǎng)建設(shè)成為以特高壓為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化和互動化特征的堅強智能電網(wǎng)，促進大煤電、大水電、大核電和大型可再生能源基地的集約化開發(fā)利用。

（3）新能源發(fā)電對智能電網(wǎng)的影響。中國的風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電得到了大規(guī)模的開發(fā)利用，據(jù)統(tǒng)計，中國一次能源的發(fā)電比例將呈現(xiàn)降低趨勢，而風(fēng)能發(fā)電將得到大幅度的提升?？梢灶A(yù)見，新能源電力必將成為主流能源。

2、智能電網(wǎng)與新能源發(fā)電二者之間的相互關(guān)系

2.1、新能源開發(fā)推廣是智能電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動力

近些年來，能源危機已經(jīng)成為人類社會發(fā)展面臨的重要問題，同時化石能源的大量消耗也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。在這樣的時代背景下，積極發(fā)展新能源是可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。智能電網(wǎng)作為未來社會能源基礎(chǔ)設(shè)施，必須順應(yīng)歷史發(fā)展的要求?；诖耍胍獙崿F(xiàn)新能源發(fā)電，必須構(gòu)建高效、安全、堅強、可靠的智能電網(wǎng)，換而言之，智能電網(wǎng)的發(fā)展必須和新能源發(fā)展相適應(yīng)。

2.2、智能電網(wǎng)構(gòu)建是新能源革命的基礎(chǔ)

風(fēng)能、光能等新能源發(fā)電都具有隨機性和間歇性，傳統(tǒng)電網(wǎng)根本無法適應(yīng)新能源發(fā)現(xiàn)這種模式，只有構(gòu)建智能電網(wǎng)才能使新能源發(fā)電成為可能。一方面，智能電網(wǎng)可以對間歇性新能源發(fā)電的峰和谷做出即時反應(yīng)。在智能電網(wǎng)中，通信系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)可以將所有元件連接在一起，對不同地區(qū)的供電進行平衡。通過接通當(dāng)?shù)胤植际桨l(fā)電和其它發(fā)電資源網(wǎng)絡(luò)的方式根據(jù)間歇性新能源發(fā)電的峰和谷作出適應(yīng)性調(diào)整。另一方面，智能電網(wǎng)可以充分發(fā)揮出新能源發(fā)電的效能，智能電網(wǎng)的構(gòu)建加強了供電企業(yè)和用戶之間的聯(lián)系，用戶可以自行選擇不同價格的電力，這樣一來，在間歇性新能源發(fā)電的低谷期，就可以通過提高電價的方式降低電力需求，并在電力供應(yīng)充足時回調(diào)，這樣就可以保障系統(tǒng)平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)上推廣新能源。

3、智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的具體應(yīng)用分析

3.1、智能電網(wǎng)使新能源發(fā)電更穩(wěn)定

電力生產(chǎn)過程是連續(xù)進行的發(fā)電和負(fù)荷及損耗之間必須時刻保持基本平衡而電網(wǎng)中用戶對電力的需求卻隨著時間及氣象因素的變化而變化傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是通過對可控發(fā)電機組（如水電、火電）的出力來維持系統(tǒng)發(fā)電和負(fù)荷之間的平衡但由于新能源發(fā)電大多受氣候和天氣影響較大，其出力難于控制在新能源發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展的大背景下加果能在風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電設(shè)備備用儲能裝置第一可以解決新能源發(fā)電自身出力不可控問題通過儲能元件對機組的出力曲線進行調(diào)整減少出力變化對電網(wǎng)的沖擊第二可以在電力充沛時，存電能在負(fù)荷高峰期釋放電能達到削峰填谷、減少電力系統(tǒng)備用需求的作用根據(jù)所轉(zhuǎn)化的能源類型不同，目前主要的電能存儲形式可分為機械儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、電化學(xué)儲能（如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎬電池等）、電磁儲能（如超導(dǎo)電磁儲能、超級電容器等）和相變儲能四類

3.2、智能電網(wǎng)使新能源發(fā)電更經(jīng)濟

由于我國新能源分布與負(fù)荷需求呈現(xiàn)逆向分布的特點要將新能源所發(fā)出的電能輸送到相應(yīng)負(fù)荷需求區(qū)不可避免地會進行遠(yuǎn)距離輸電因此加何針對新能源發(fā)電的特點減少此過程中的輸電損耗將是一個十分重要的問題。針對間歇性新能源出力的隨機性和波動性采用新能源基地輸電規(guī)劃是一個較為可行的方案在保證系統(tǒng)安全性的同時適當(dāng)選擇供電距離和接入電壓等級把相似電源特性的電站“打捆”后集中外送，能夠提高經(jīng)濟性能考慮不同新能源間以及新能源與常規(guī)能源間的合理配比對大規(guī)模新能源的送端電源結(jié)構(gòu)和布局進行優(yōu)化并“打捆”送出河以平滑間歇性新能源的出力波動并提高傳輸通道的利用率。

3.3、利用智能電網(wǎng)提高新能源發(fā)電調(diào)度的準(zhǔn)確性

首先，智能電網(wǎng)可以對大規(guī)模新能源發(fā)電功率進行較為準(zhǔn)確的預(yù)測，這可以為電力生產(chǎn)和消耗的動態(tài)平衡提供依據(jù)，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。部分新能源，如風(fēng)力、太陽能等，在發(fā)電的過程中，其輸出功率往往具有較強的波動性，將其和常規(guī)能源發(fā)電并網(wǎng)之后，將會對電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和運行產(chǎn)生較大的影響，為了最大程度的降低這種波動帶點來的影響，就需要引入大規(guī)模新能源發(fā)電功率預(yù)測技術(shù)，提高電網(wǎng)運行的可靠性，推動新能源發(fā)電的普及。

其次，虛擬發(fā)電廠。虛擬發(fā)電廠即是指一系列分布式發(fā)電和可控負(fù)荷的集合，該集合由一個中央控制中心統(tǒng)一調(diào)控。在這種統(tǒng)一調(diào)控模式下，交易中心和調(diào)度中心不需要分別采集每個分布式發(fā)電資源的信息，通過對虛擬發(fā)電廠中央控制中心的調(diào)控就可以實現(xiàn)對各個分布式發(fā)電資源的調(diào)控。

4、發(fā)展新能源電網(wǎng)的新技術(shù)

（1）大力發(fā)展儲能技術(shù)。隨著新能源的日益普及以及電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)可靠性和改善電能質(zhì)量的迫切需求，電力儲能系統(tǒng)的重要性日益凸顯。電力儲能技術(shù)為實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、解決電量供需不平衡矛盾和提高供電可靠性問題提供了一攬子解決方案。采用大規(guī)模儲能裝置，提高現(xiàn)有電力設(shè)備的利用率和供電可靠性，降低發(fā)電煤耗、供電線損。

（2）超導(dǎo)技術(shù)。超導(dǎo)電力技術(shù)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、大容量輸送和短路故障保護等方面的應(yīng)用具用顯著的優(yōu)勢，因而，如果超導(dǎo)技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用將引起電力行業(yè)的重大變革，也為新能源電網(wǎng)的發(fā)展提供先進的技術(shù)力量。通過試點和示范工程加速超導(dǎo)電力技術(shù)在我國電力實用化進程。

（3）輸能管網(wǎng)技術(shù)。輸能管網(wǎng)技術(shù)的核心理念就是利用同一超導(dǎo)管線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)輸電和液態(tài)氫的同時輸送。利用高壓直流超導(dǎo)電纜輸送電能，而液態(tài)氫在電纜芯的管道中流動。

總之， 21 世紀(jì)，隨著傳統(tǒng)能源的日益減少和環(huán)境污染、氣候惡化等難題，大規(guī)模開發(fā)利用新能源引起各國重視。由于受自然因素的影響，風(fēng)能和太陽能等發(fā)電的輸出功率出現(xiàn)間歇性、隨機性和波動性，所以在接入電網(wǎng)、電力調(diào)度和能源消納等方面帶來了一系列新問題。為了保障電網(wǎng)的安全性、可靠性，智能電網(wǎng)的理念應(yīng)運而生。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。

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