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发展智能电网面临的挑战

时间:2023-11-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:发展智能电网面临诸多挑战:不确定的发展路径、能源结构的变化、技术的变化、能源政策的变化、负荷中心的变动、产业价值链的变动、需要巨大的投入等。本节重点就发展智能电网面临的技术和商业挑战作一些简要分析。智能电网科技在电网实时监控的数据分析领域的运用将能大大提升供电可靠性。智能调度是智能电网建设的核心,是全面提升调度系统驾驭电网和进行资源优化配置能力的关键环节,是应对间歇性能源接入的必备条件。

发展智能电网面临的挑战

发展智能电网面临诸多挑战:不确定的发展路径、能源结构的变化、技术的变化、能源政策的变化、负荷中心的变动、产业价值链的变动、需要巨大的投入等。本节重点就发展智能电网面临的技术和商业挑战作一些简要分析。

一、技术挑战

(一)参数量测技术

参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。许多次的停电事故暴露了电网中缺乏同步实施数据监控、事故预警和自动调节的装置。智能电网科技在电网实时监控的数据分析领域的运用将能大大提升供电可靠性。此类技术要求相当的精度和精确的同步,目前属于智能电网领域的重点投资方向。

(二)集成通信技术

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持,因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。不同于互联网,电网通信系统对安全性和实时性要求非常高。

(三)信息管理系统

智能电网中的信息管理系统是电网得以实现智能的关键环节,主要包括信息的采集处理、分析、集成显示、信息安全等几个方面。决策支持技术将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员一目了然的可理解的信息,因此动画技术、动态着色技术、虚拟现实技术以及其他数据展示技术将用来帮助系统运行人员认识、分析和处理紧急问题。

(四)智能调度系统

智能调度是智能电网建设的核心,是全面提升调度系统驾驭电网和进行资源优化配置能力的关键环节,是应对间歇性能源接入的必备条件。智能调度是智能电网建设中的重要环节,智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心,它是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置

的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友

好市场调配能力的技术基础。

(五)先进设备制造技术

智能电网要广泛应用先进的设备,以极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。

从目前来看,未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术:电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。

(六)分布式能源接入技术

分布式能源种类很多,包括小水电、光伏发电、风力发电、微型透平、储能装置等,一般来说,分布式能源靠近负荷中心,降低了电网扩展的需要,并提高了供电可靠性,因而得到广泛使用。通过高级别的自动化系统把这些分布式能源无缝集成到电网中来并协调运行,将会带来巨大的效益。

二、商业挑战

智能电网从决策到实施,涉及诸多利益相关者,作为一个整体,智能电网无疑具有巨大的经济和社会效益,但具体到部门或公司,因为初期需要承担太多成本和未来收益并不确定,有时很难决定自己需要投入多少资源,进而可能造成智能电网整个建设进程推迟。智能电网产业链上的企业对资本的吸引力目前基本上还处在概念阶段,如果能有一些智能电网的试点项目获得成功,可能会激发资本方进一步追加投资的热情。

因为智能电网可以容纳更多的新型可再生能源发电,传统电力公司可能需要承担配合间歇性电力调度的任务,更多的分布式能源也降低了其市场份额,导致传统电力公司不愿配合建设智能电网。电网与用户的互动也在总体上节约了用户的用电量,这也是电力公司不愿看到的。

电网公司由于要容纳更多的可再生能源发电,将面临更加复杂的调度任务。目前还没有一个正面的激励机制,我国《可再生能源法》(修正案)要求电网在覆盖范围内必须全额收购可再生能源发电,但是上网价格、补贴机制和技术要求目前还没有明确,在这样的情形下,电网公司自然积极性不高。

大型电力用户有可能参与筹建一部分分布式发电设备,他们也会权衡成本收益,分布式发电设备往往也需要跟储能设备结合使用,负荷高峰时期可以将剩余电力回售给电网。由于技术和政策的不确定性,他们也不容易作出决定。

智能电网的产业链将有别于传统电网,传统电力设备制造公司需要尽快吸收新的知识并作出相应改变,信息产业及其他高科技类公司将发现一些参与智能电网建设的机会,但由于其缺少电力相关的知识,也面对诸多不确定性,形势不明朗之前,这类公司将很难作出大规模投资的决定。

大部分消费者目前还不能接受插电式混合动力车的价格,智能家用电器预计也会提高家电的拥有成本。厂商大多处于观望状态,消费者行为的改变也非一日之功。

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