對智能電網(wǎng)發(fā)展的基本判斷
利用智能電網(wǎng)技術(shù)升級改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電網(wǎng)智能化成為電力行業(yè)發(fā)展的大趨勢。關(guān)于智能電網(wǎng)的發(fā)展,有幾個基本判斷。
重新平衡能源體系。說到重新平衡能源體系,其原因是顯而易見的,是新的能源利用方式,將會打破原有的能源體系。過去,能源體系是穩(wěn)定的,然而隨著環(huán)境污染的壓力和化石能源的枯竭,逼迫人們選擇可再生能源。而可再生能源的不穩(wěn)定性,與其高昂的設(shè)備和人工成本相關(guān),使得其只能是火電的一個有限的補(bǔ)充。傳統(tǒng)電廠具有大部分可再生能源電廠無法替代的作用,傳統(tǒng)電廠可以在需要的時(shí)候提供電力,即使在無風(fēng)或陰天的時(shí)候保證供電。可再生能源發(fā)電的波動性目前只能通過調(diào)節(jié)性強(qiáng)的傳統(tǒng)電廠來加以彌補(bǔ),以保障整個電力系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。
那么,當(dāng)燃煤日漸枯竭,環(huán)境容量日益飽和,可再生能源必須要成為電能應(yīng)用的主力軍時(shí),便對電網(wǎng)提出了新的更高的要求。我們引進(jìn)的是綜合能源利用體系,可以用大儲能系統(tǒng),也可以用分布式儲能方式。大儲能的方式廣泛采用抽水蓄能的方式,分布式儲能的方式廣泛采用的是諸如電動汽車的蓄能。
綜上所述,智能電網(wǎng)最終實(shí)現(xiàn)的是,用現(xiàn)代通信技術(shù)將可再生能源大量使用后的不穩(wěn)定的電網(wǎng)重新平衡過來。這種平衡不僅包括電能生產(chǎn)和消費(fèi)在時(shí)間和空間上的不匹配,同時(shí)還包括新能源大量使用后,過去的可控的電源去滿足不可控的負(fù)荷,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫磁c負(fù)荷雙不可控。利用現(xiàn)代信息通訊技術(shù),以及預(yù)測預(yù)報(bào)、儲能、虛擬電廠、智能電表、智能家電等一系列智能電網(wǎng)技術(shù)升級改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電網(wǎng)智能化成為電力行業(yè)發(fā)展的大趨勢。
儲能是一種思維方式。眾所周知,中國水電以三峽為地標(biāo),而三峽是儲能的最典型代表。由于電能的發(fā)、輸、供、用的瞬時(shí)屬性,無法大量地存儲。因此,只能通過加強(qiáng)消費(fèi)側(cè)的負(fù)荷預(yù)測和信息收集,傳輸?shù)缴a(chǎn)側(cè),實(shí)行動態(tài)的平衡。當(dāng)然,這種自平衡的水平提高還有很長的路要走。因此,儲能技術(shù)將是未來的一個發(fā)展重點(diǎn)。基于電能在不同時(shí)段的生產(chǎn)成本不一樣,我們也發(fā)明了抽水蓄能電廠。這是一種集中式的儲能技術(shù),一定程度上解決了電能不能大量存儲的問題。然而,其局限性也逐漸顯現(xiàn)出來。建立一個這樣的抽水蓄能電站,成本是很高的,修筑大壩,購置設(shè)備,聘請人員,投入的人力和物力也是持續(xù)的,建設(shè)周期也相對較長。
電動汽車是未來儲能的主力軍。隨著交通燃料的升級換代,電動汽車將逐步取代燃油車。國內(nèi)某型號電動摩托車都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了充一次電,從西安跑到了鄭州,整整一千多里路。而電動汽車的數(shù)量是日益增多的。
要讓全國的電動車自動成為智能電網(wǎng)的儲能體系,就需要設(shè)計(jì)一種利益共生的機(jī)制,保證這些電動汽車主人有動力,在利己的同時(shí)利社會。
能源互聯(lián)網(wǎng)與微電網(wǎng)并存。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是一個偉大的構(gòu)想,能源互聯(lián)網(wǎng),就是將全世界的能源生產(chǎn)與消費(fèi)通過一個有形的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)。世界各地的氣候和地理各不相同,有些地方風(fēng)力發(fā)達(dá),比如荷蘭,那個國度里是天然的風(fēng)力發(fā)電基地。有的地方是太陽能發(fā)電的天堂,比如北極和南極,一年當(dāng)中有長達(dá)6個月的無間斷日照,極晝能提供穩(wěn)定的太陽光。能源互聯(lián)網(wǎng)將世界能源生產(chǎn)進(jìn)行最優(yōu)配置成為可能,從而降低能源生產(chǎn)成本,促進(jìn)能源技術(shù)更新,避免能源浪費(fèi)。
中國在特高壓電網(wǎng)建設(shè)中獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn),敢為天下先的精神使得今天的中國電網(wǎng)十分堅(jiān)強(qiáng),保障了國家經(jīng)濟(jì)社會的健康快速發(fā)展。然而,智能電網(wǎng)描繪給人類的全球互聯(lián)網(wǎng)并不是一朝一夕就能成就的,需要幾代人艱苦卓絕地不懈奮斗才能實(shí)現(xiàn)。在這個過程中,一定會長期存在大電網(wǎng)和分布式微網(wǎng)并存的多元化局面。這種局面的形成取決于兩個方面,集中式生產(chǎn)能源的方式,降低了一二次能源轉(zhuǎn)換成本,而集中式消費(fèi)并不一定就能降低能源成本。最為典型的例子是深山里的農(nóng)民家里,一個電燈的成本相當(dāng)?shù)馗撸绻扇》植际?a href="http://www.hidcn.cn/2015/dlknow_0309/10612.html" target="_blank" class="keylink">微電網(wǎng)來解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的用電問題,就會節(jié)約得多,在此因地制宜、因時(shí)制宜顯得尤為重要。
移動自供應(yīng)可穿戴能源的時(shí)代即將來臨。在并不遙遠(yuǎn)的將來,給自己的房子穿上一層薄膜一樣的“衣服”,整棟房子的自用電就充足了,這是智能移動發(fā)電系統(tǒng)帶來的便利。即便是搬家,也可以把這套系統(tǒng)帶到新的地方,插上統(tǒng)一的接口,無需太多的調(diào)試,電就能自動接入。
對于個人而言,今天你可能還帶著手機(jī)充電寶到處跑,以后就不必了,你的衣服或帽子已經(jīng)具備了發(fā)電的功能。只要你在太陽底下,或者在活動,你的動力被收集起來,發(fā)成電存儲在衣服里。這樣,你自身的用電通過這種移動式的解決方案就不是問題了。天熱的時(shí)候,衣服里的電會給你降溫,天寒時(shí),會自動給你升溫保暖,可穿戴的衣服和帽子都將成為新能源發(fā)電的新載體。
無尾充電技術(shù)已經(jīng)在手機(jī)上成為現(xiàn)實(shí),在不遠(yuǎn)的將來,會不會有一種技術(shù),讓我們站在特高壓電網(wǎng)鐵塔底下,進(jìn)行能源的交換?
責(zé)任編輯:電朵云
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