智能电网上升到战略高度尚需时日

   2023-01-06 工业品商城236
核心提示:从普通人的生活到电力行业本身,再到国家能源战略,智能电网的概念无疑是对现有技术和理念的创新。郁红光向记者解释,在社会生活层面,电表作为电力系统的终端,目前只能实现单方通信,即只能实现自动抄表的功能,而不是双方的互动通信;智能电表的应用可以实现用户与电力系统的互动。比如供电机构可以准确了解用户用电规律

从普通人的生活到电力行业本身,再到国家能源战略,智能电网的概念无疑是对现有技术和理念的创新。郁红光向记者解释,在社会生活层面,电表作为电力系统的终端,目前只能实现单方通信,即只能实现自动抄表的功能,而不是双方的互动通信;智能电表的应用可以实现用户与电力系统的互动。比如供电机构可以准确了解用户用电规律,在供电高峰或需求大于供给时可以适当提高电价;这时候用户可以打开家里的替代能源设备,或者把熨衣服、烧热水等时间可调的家务移到用电少的时间,因为用电少的时候电价可能会便宜很多。

对于电力系统而言,智能电网主要包括三个方面:首先利用传感器实时监测发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状态,然后通过网络系统对采集的数据进行收集和整合,最后对数据进行分析和挖掘,实现整个电力系统的优化管理。在这个过程中,有很多具体的解决方案,而这正是IBM、Google、通用电气等芯片公司想要抢占的市场。

当然,智能电网的意义不仅限于优化电力公司的管理。郁红光告诉记者,传统化石能源短缺的压力和各国政府对环境的日益重视,使得以太阳能、风能、生物质能为代表的清洁高效的可再生能源具有广阔的发展前景。而清洁能源发电和输电要求原有电网更加智能化,使得能源从生产、传输到最终使用的过程受到集中监控和管理。

郁红光举例说,中国农村有很多小水电站,特点是把多余的电卖给电网。但由于政策原因和定价原因,他们低价把电卖给电网,电网再高价把电卖给农村市场,使得清洁能源没有带来成本的降低,没能让当地农民受益。如果通过成本核算可以实现更好的定价,清洁能源可以从中受益,发展更快;为了更好地定价,我们必须依靠更多的数据收集和更好的数据分析和处理,因此智能技术将有其一席之地。

正在推动中国智能电网发展的吴建东教授用“互动电网”一词解释了智能电网的含义。在自己起草的《中国智能互动电网发展战略报告》中,他认为,智能互动电网是在开放互联的信息模式基础上,通过加载系统数字化设备,升级网管系统,对发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力行业全过程进行智能化、信息化、分级互动管理。是集产业革命、技术革命、管理革命于一身的综合效率变革。

"互动电网的本质是能源替代、兼容利用和互动经济."吴建东表示,从技术上讲,互动电网应该是通信、IT、能源、新材料、传感器等最先进产业的融合。它还是配电技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术和储能技术的综合。智能电网具有可靠性、自愈性、经济性、兼容性、集成性和安全性等特点。

“交互式电网将是下一代全球电网的基本模式。中国应以此为契机,推动电网体系的变革,推动电力产业从低端电力供应商的传统模式向综合能源、通信和信息服务提供商的高端创新模式升级。电力系统内通信和信息服务的营业收入和利润水平将完全等同或超过传统售电业务。”吴建东提出,中国电网的发展目标要从电网输电方式的变革调整到电网的效率革命,即互动电网变革。

“受经济危机冲击相对较轻的中国,需要占领能源革命的制高点,即智能互动电网。”吴建东表示,三到五年内,我国要全面推进互动电网的发展。否则,一旦美欧经济复苏,实现经济和力量结构的升级转型,中国不仅会失去一个引领世界经济的机会,还会再次成为国际分工的劳动力。

根据吴建东的初步估算,为了进行国家互动电网的战略转型,中国需要更新100多万个变电站,将3000万至5000万个电表改为智能电表。根据政策开放程度,电网还可以开放宽带、电视盒子通信等业务,这将是比3G业务更有野心的产业空间,可以拉动内需。

一方面,国际芯片行业巨头在大力推动,一些专家学者也在呼吁中国积极发展智能电网。另一方面,中国两大电网公司加快了推进智能电网开发建设的步伐。

记者了解到,早在2007年10月,国家电网公司华东电网就正式启动了智能电网可行性研究项目,规划了发展智能电网的“三步走”战略;今年2月28日,华北电网智能电网建设成果——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御体系及全过程发电控制系统通过专家组验收。

5月22日,国家电网公司正式公布了“2020年建成以信息化、数字化、自动化、交互化为特征的统一坚强智能电网”的发展目标,并将这一目标细化为三个发展阶段,即2009年至2010年的规划试点阶段,重点是坚强智能电网发展规划,制定技术和管理标准,研制关键技术和设备,开展各方面试点工作;2011-2015年全面建设阶段,加快UHV电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,实现关键技术和设备的重大突破和广泛应用;2016-2020年,全面建成统一坚强的智能电网,技术装备达到国际先进水平。届时,电网优化配置资源的能力将大幅提升,清洁能源装机比例有望达到35%,分布式电源将“即插即用”,智能电表将得到广泛应用。

"南方电网在智能电网方面有所创新."中国南方电网有限公司通信中心副总工程师赵满勇告诉记者。她说:“去年的冰雪灾害造成了大面积的电力瘫痪,这让我们开始考虑电力架空线和通信电缆之间的资源互为备份,这其实就是互动电网中包含的‘一网多用、互联互通’。”

据赵满勇介绍,在电网自动化方面,南方电网对广域信息管理采用了分布式建模管理。“每个省的变电站维护都是独立的,但是你可以通过一个拼接的平台看到任何一个变电站。理论上可以通过这个平台无限搭建模型,对应的变电站信息都在掌控之中。”

中国的智能电网战略似乎已经准备就绪,但记者在采访中发现,政府决策层对这一“全球电力发展新方向”非常谨慎。

“智能电网更像是一个过程。我们的电网正处于一个智能化的过程中,这个过程一定会提高能源的使用效率。如果建设智能互动电网能够成为中国未来的战略目标,将会有很快的推进速度和发展。”国家电监会政策研究室主任于燕山告诉记者,现在的关键是智能电网的发展能否上升到国家电力发展的战略高度。

据了解,目前我国已经确定的电网发展战略是“一专四大”,即加快建设由1000千伏交流和800千伏DC组成的UHV电网,促进大水电、大煤电、大核电、大可再生能源基地的集约化发展和资源在更大范围内的优化配置。国家电网公司提出建设统一坚强的智能电网,也是在以UHV电网为骨干的电网基础上,进一步追求电网的智能化。

于燕山表示,除了政策方向不明确,还需要考虑发展智能电网的制度可行性和经济合理性。

“在中国推进互动电网改造,还存在两个问题:谁来投资?节能效率从何而来?”

4年前曾去美国考察智能电网情况的于燕山告诉记者,按照当时的物价水平,更换一个智能电表的单次成本就要143美元。当时美国的情况是政府和企业不承担这笔费用,而是分几次从用户的电费中扣除。“如果按每米143美元计算,中国一半人口约6亿人,光是智能电表就要5000多亿元的投资,更不用说其他基础设施投资了。”于燕山提出,智能电网的投入不是一个小数目。美国的用户会买单,中国谁来买单?

另外,对于智能电网是否真的能节约这么多能源,于燕山还是持保留态度。于燕山说:“从目前化石能源的转化效率来看,100个能源单位中有38个单位转化为电力传输环节,然后浪费了3个单位。最终只有22个单位得到有效转化,也就是说有13个单位损失在耗电环节。而智能互动电网解决不了发电浪费,只能解决需求侧的参与问题。也就是说,13台机组之间互动电网能提高多少效率,还需要进一步研究。”

"最重要的是如何解决体制问题."于燕山告诉记者,智能电网的发展需要改变现有的管理体制、价格机制和定价方式,也需要电力网和通信网的融合。“中国电信网、计算机互联网、有线电视网‘三网融合’失败的事实告诉我们,这次很难推动不同利益群体的融合。”

“智能电网的发展不能单靠几家芯片公司来推动。一些IT厂商和通信公司从传统行业中找到了新的机会,希望借助建设互动电网的平台销售设备、技术和解决方案。”于燕山转过身继续说道,“智能电网在技术上不能沦为一个空架子。仅仅依靠硬件、技术和解决方案并不能解决中国能源领域面临的真正问题。”

 
 
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