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能源变革推动电网迈向第三代

编辑:成都北洋防爆电器有限公司   字号:
摘要:能源变革推动电网迈向第三代
新能源和可再生能源发电比重的逐步加大让电网技术的革新箭在弦上,如火如荼的智能电网建设又打响了电网改革的第一枪,未来电网形态将向何处发展?为此,我们在第二届中国电力发展和技术创新院士论坛上采访了中国科学院院士、中国电科院名誉院长周孝信。

《机电商报》:您认为我国的电网发展经历了一个怎样的过程?

周孝信:我认为我国的电网发展可以分为三代,第一代是小机组、小电网;第二代是大机组、大电网;当前世界范围内的电网建设正在向第三代电网过渡。

目前,我们已全面掌握了第二代电网技术,包括一次设备和系统、二次保护、电网的安全稳定运行技术、仿真分析技术等关键技术都得到迅速发展和进步,总体达到国际先进水平。随着我国特高压输电和坚强智能电网的开发建设,标志着我国第三代电网建设开始,这与发达国家基本上处于同一起跑线上。

《机电商报》:您强调能源变革是推动电网发展的条件,如今全球清洁能源利用的呼声越来越高,您认为未来的电网方向发展是什么?是您所提到的第三代电网吗?

周孝信:在新能源变革的条件下,电网的重要性日益突出,电网将成为全社会重要的能源配备和输送网络,与传统电网相比,未来电网应具备如下四个特点:一是具有接纳大规模可再生能源电力的能力;二是实现电力需求侧响应、分布式电源、储能与电网的有机融合,大幅度提高终端能源利用的效率;三是具有极高的供电可靠性,基本排除大面积停电的风险,包括自然灾害的冲击;四是与通信信息系统广泛结合,实现覆盖城乡的能源、电力、信息综合服务体系。

而我所说的第三代电网就是现代电网,也是广义的智能电网,以大规模利用可再生能源利用和智能化为特征,是100年来一、二代电网在新形势下的传承和发展。

《机电商报》:在您看来,第三代电网和目前的电网相比有哪些优势?我国要全面建成第三代电网需要多久?

周孝信:第二代电网依赖于高效化石能源、核能发电、大规模水电,主要强调集中式发电,而第三代电网的发展中非化石能源发电将占较大比例,发电形式将是大型集中式发电和分布式发电相结合。

另外,从输电方式上说,第二代电网以超高压架空输电为主,第三代电网将采用骨干电网和地方电网、微电网相结合的模式,输电方式也将呈现多样化的特点;从保护和控制来讲,第二代电网采取快速保护优化控制,对输变电故障能够进行快速切除,第三代电网将是智能的电网控制保护系统系统,具备网络的自愈功能。

从调度和能量管理角度来看,第二代电网是分析型调度,是能量管理适应负荷变化的能源侧能量管理系统,而第三代电网将是智能型调度,可适应可再生能源电力变化和负荷变化的综合能源管理系统。

从用电环节来看,第二代电网建立的是单一的电力服务体系,第三代电网是主动型用电,用户广泛参与电网调节,电网向用户提供综合能源和信息服务;从安全可靠性来看,第二代电网存在大停电风险,第三代电网的供电可靠性将大幅提高,基本排除用户的意外停电,避免重要用户的停电。

要全面建成第三代电网,初步预计需要50年的时间。对于我国来说,第三代电网建设的前提条件是非化石能源或者可再生能源的比例要达到40%~50%,这要相当长的时间。未来40~50年,我国电网总体要完成第二代向第三代电网的过度,逐步实现大型电源与分布式电源相结合,骨干电网与微电网相结合的电网模式。

《机电商报》:要实现第三代电网,您认为在技术方面还需要哪些努力?

周孝信:归纳说来,有五个方面需要继续研究和开发。一是利用新材料、新元件、新器件为电网提供高效节能的电网装备,这是现代电网发展的基础;二是开发新型输电技术,如大容量、低损耗、环境友好的输电技术,包括特高压输电、超导输电、气体绝缘管道输电等;三是解决大规模可再生能源接入等关键技术问题,包括集中式和分布式接入;四是研发基于先进传感控制通信的电网智能化调度和运行控制,保证电网高效可靠运行;五是智能化的配用电系统,要建立电力需求响应、分布式电源、电动汽车、储能装置接入以及覆盖城乡的能源电力信息综合服务体系。

《机电商报》:您提出的第三代电网和国家电网目前大力推进的智能电网有什么关系,对于智能电网您有哪些建议?
周孝信:第三代电网的范围更广,智能化是其特征之一。我认为智能电网的发展要综合考虑各方面的因素、效益,最终让所有参与方都能不同程度的受益。就社会效益而言,应该是降低二氧化碳排放,使能源发展更加清洁;就用户而言,除获得更可靠的电力供应外,还可以在智能电网发展体系下享受更多的服务;对电网公司来说通过智能化使电网运行更顺畅可靠,并能通过智能化的增值服务获得收益。 

《机电商报》:除了智能化这一特征,您提到大规模利用可再生能源是第三代电网的另一个重要特征,那么面对近来风电等可在生能源并网出现的一些问题,您有哪些建议?

周孝信:对于现阶段可再生能源存在的并网瓶颈以及脱网事故等,我认为都是发展中的问题,是可以解决的,现在最重要的是做好规划,不只是做可再生能源发展的规划、电网的规划,还要考虑各种电源的配合、调峰电源的建设等。从长远来看,整个可再生能源发展步伐不会放缓,将更加优化、有序、高效地发展。
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