智能電網(wǎng)如何挑起新能源重擔(dān)
風(fēng)能、太陽能、潮汐能……時下，新能源發(fā)展正如火如荼。霧霾天氣的持續(xù)出現(xiàn)，讓國家對于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整步伐日益加快，也讓公眾對于新能源寄予厚望。但這些新能源要為公眾所利用，仍須轉(zhuǎn)換成電能。正因如此，智能電網(wǎng)建設(shè)成為各項工作的重中之重。
在日前召開的“第二屆中國未來能源論壇”上，專家對于智能電網(wǎng)建設(shè)進行了探討，認為面對新形勢、新任務(wù)，智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)要進一步提振信心，將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)樘豳|(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級的強大動力。
新能源發(fā)展的必然
過去的電網(wǎng)是由火電廠、水電廠提供電力，電網(wǎng)的設(shè)計和調(diào)度長期保持平穩(wěn)。但隨著風(fēng)能、太陽能等清潔能源的發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)開始出現(xiàn)種種“不適應(yīng)”。
“現(xiàn)在發(fā)展風(fēng)電、太陽能，都是‘垃圾電’或者‘低質(zhì)量’的電力，如果不進行處理，直接接入原有電網(wǎng)，會影響電能質(zhì)量。而如何把這些碎片電組合起來，對于電網(wǎng)來說是一個挑戰(zhàn)。”協(xié)鑫新能源控股有限公司執(zhí)行董事兼總裁張國新表示，智能電網(wǎng)應(yīng)通過技術(shù)的延伸，容納更多分布式能源。只有更進一步地智能化、更進一步地發(fā)展技術(shù)，未來電網(wǎng)才能夠很好地接納太陽能電、風(fēng)電，這樣對綠色能源才能有更大的支撐作用。
隨著工業(yè)化和信息化深度融合，我國電網(wǎng)建設(shè)不斷推進升級，智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)緊跟電力發(fā)展需求，堅持自主創(chuàng)新，在諸多方面取得顯著成就。國家發(fā)改委能源研究所所長韓文科表示，智能電網(wǎng)將是未來趨勢。２０１４年１－８月，輸變電設(shè)備制造企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入９２８３．１８億元，同比增長１２．５２％，同比增幅高于整個電工行業(yè)２．６３個百分點；實現(xiàn)利潤５０７．７７億元，同比增長４．９７％。“電網(wǎng)今后會越連越大，互聯(lián)互通。”韓文科說，目前歐盟也撥出專項經(jīng)費，研究跨歐洲的電網(wǎng)，以便更大范圍地調(diào)度資源，更多地消納可再生能源和新能源。
智能電網(wǎng)設(shè)備支撐著國家重大工程建設(shè)，智能電網(wǎng)設(shè)備在特高壓交流輸電、柔性交直流輸電等國家重大工程建設(shè)中扮演了關(guān)鍵角色，有力支撐了電力工程建設(shè)的需要。目前，國內(nèi)自主研發(fā)設(shè)計制造的智能電網(wǎng)成套裝備已成功應(yīng)用于國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司多條輸變電線路建設(shè)工程。
據(jù)了解，目前我國新一代智能變電站試點建設(shè)項目效果卓著。通過新一代智能變電站試點項目的建設(shè)，攻克了隔離斷路器、二次設(shè)備集成艙、一體化業(yè)務(wù)平臺、層次化保護控制等關(guān)鍵技術(shù)，完成隔離斷路器、集成式測控裝置等１９類共１０７種新型設(shè)備研制，使保護控制層級更加完整、性能更加可靠。
克服技術(shù)障礙
不過在專家看來，智能電網(wǎng)目前仍有很多問題需要解決。
國家電網(wǎng)能源研究院副院長張瑋認為，電網(wǎng)企業(yè)把新能源的發(fā)展當作一次機遇，但在具體技術(shù)處理上面臨很多挑戰(zhàn)。“比如棄風(fēng)問題，從全國來看，風(fēng)電的比重只占６％，但在一些局部地區(qū)，峰值電源裝機超過２０％，比重較大，要聯(lián)入電網(wǎng)非常困難。這就在考驗電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。”近期，國家電網(wǎng)公司提出新一代智能變電站以“集成化智能設(shè)備與一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”為主要特征，將實現(xiàn)專業(yè)設(shè)計向整體集成設(shè)計的轉(zhuǎn)變，一次設(shè)備智能化向智能一次設(shè)備的轉(zhuǎn)變；南方電網(wǎng)公司圍繞建設(shè)智能、高效、可靠、綠色電網(wǎng)的發(fā)展目標，將加大“３Ｃ”綠色變電站建設(shè)與運營工作。智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)應(yīng)深入研究這些新情況、新課題，加快推進技術(shù)攻關(guān)及關(guān)鍵設(shè)備研制，不斷滿足用戶的新需求。
張瑋表示，進一步發(fā)展智能電網(wǎng)，需要解決很多現(xiàn)實問題，例如分布式電源的接入等。未來的目標是實現(xiàn)分布式能源即插即用，但這會導(dǎo)致很多技術(shù)性難題的出現(xiàn)。因為原來在分布式電源大規(guī)模接入之前，電流的流向很簡單，如同水壩一樣從上到下傳輸，但接入分布式電源后，電流的流向變了，這對電網(wǎng)控制來說是一個很大挑戰(zhàn)。
同時，信息技術(shù)特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，正在對傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展方式帶來顛覆性、革命性的影響。為此，傳統(tǒng)制造業(yè)要向跨界融合轉(zhuǎn)變，從以單純的產(chǎn)品制造為核心，轉(zhuǎn)向以提供產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)為核心。
“還有一個重要問題，就是利益的平衡問題。不僅是電網(wǎng)投資跟電源的投資之間需要平衡，還有不同投資主體跟電源之間的利益也需要平衡。”張瑋說。
亟須頂層設(shè)計
除技術(shù)難題外，專家指出，未來智能電網(wǎng)建設(shè)亟須頂層設(shè)計，同時也需要在發(fā)展中積極探索新模式。
張瑋表示，未來的智能電網(wǎng)，首先要通過合理規(guī)劃，實現(xiàn)國內(nèi)地區(qū)之間乃至與周邊國家的聯(lián)網(wǎng)。其次，要實現(xiàn)高度智能化，達到即插即用。此外，還要實現(xiàn)不同能源系統(tǒng)之間的廣泛互聯(lián)，因為很多能源最終都需要轉(zhuǎn)變成電力，即電力是能源資源配置的平臺。
“未來電網(wǎng)也需要實現(xiàn)開放互動，這不僅包括技術(shù)層面，也包括和消費者的溝通層面。而電網(wǎng)公司希望電網(wǎng)的發(fā)展跟互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展能相互融合，通過信息技術(shù)的發(fā)展，包括移動終端的采用，加大與用戶之間的互動力度。”張瑋說。
韓文科表示，未來的電網(wǎng)不僅要實現(xiàn)互聯(lián)互通，還需要在經(jīng)營上有更多靈活性。“我國離不開一個大的電網(wǎng)，但到底電網(wǎng)怎么經(jīng)營、采取什么模式、如何盡可能減少壟斷給消費者更多選擇權(quán)，仍需要探索。”此外，他還認為，未來的電網(wǎng)既要足夠大，又要更加小，因為可能會發(fā)展出很多微電網(wǎng)。目前很多鋼鐵企業(yè)能自主發(fā)電，但也需要電網(wǎng)給它提供備份。所以智能電網(wǎng)必須非常靈活，這是一個發(fā)展趨勢。
文/ 中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報 彭科峰
