周孝信:建设智能电网是未雨绸缪的大计划

2015-06-24 19:06 来源:亮报
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  4月7日,中国科学院院士、中国电科院名誉院长周孝信站在能源知识大碰撞讲堂上,“清洁发电与智能电网”相关题目的内容他讲过多次,但此次他面对的不是一起共事的专家学者,而是二百余名中学生。

  三个小时的授课后,周孝信告诉亮报记者,“我来给学生们讲课,是希望有更多人了解智能电网,希望这些年轻的力量能够在未来成为托起国家能源的脊梁。”

  智纳“百川”

  “智能电网的应用,能使更多清洁能源顺畅地奔流在电网中。”

  记者:此次您给学生们讲智能电网,给出了一个什么样的定义?

  周孝信:智能电网到目前为止还没有统一的定义,按照我的理解,发展迅速的信息通信和控制技术与传统的输配电网络相结合,就构成了未来新型智能电网的雏形。

  另外,我说智能电网没有统一定义,并不表示这是专家们一拍脑瓜子想出来的,而是有具体的原因。一是传统电网很难消纳大规模的可再生能源,智能电网能够帮助可再生能源接到电网中去。二是帮助降低能源消耗,提高能源利用效率。三是保障大电网更加安全、可靠。

  因此,我们不用纠结于智能电网的定义,我希望刚才听课的同学们能好好思考传统电网需要迎接哪些挑战,正确认识智能电网在环境和经济方面给我们带来的效益。

  记者:传统电网遭遇挑战,你主要指的是哪方面挑战?

  周孝信:我国的西部地区资源非常丰富,例如西南的水电资源,西北的太阳能、风能资源等。但同时这些地区又是经济欠发达,人口稀少,自然环境比较恶劣的地区,当地能源消耗很少。而华北、华中、华东以及广东这些地方,资源相对匮乏,用电消耗量却是非常大的。

  因此,西北、西南等地丰富的资源需要转化为电能,接到电网中,高效率传输到千家万户。做到这些,传统电网很难。

  在传统电网里面,常规电源和电力负荷增长变化是相适的,可以随时调节。但是,新能源电力进入以后,就给这个平衡造成了很大威胁。由于电力现在还不能大规模存储,而可再生能源又具有间歇性和不稳定的特性,因此维持这样的平衡就困难了。

  记者:智能电网具备哪些优势,才足以担当起容纳可再生能源大量接入的重担?

  周孝信:可再生能源发电的方式是多样的,有集中也有分布。传统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,不能满足分布式接入的特点。智能电网的发电形式必须是大型集中式发电和分布式发电相结合的。

  此外,可再生能源具有间歇性和不稳定性。现在我们的电网也具备分析型调度功能,可以适应负荷变化进行能量管理;而智能电网将是智能型调度,不仅能适应负荷变化,也能适应更加复杂的可再生能源电力变化额的能量管理。

  智能电网的应用,能使更多清洁能源顺畅地奔流在电网中。

  有智效高

  “结合阶梯电价和实时电价的用电机制,终端用电的智能化控制将在不久的将来实现。”

  记者:您刚才说智能电网的影响会体现在环境效益和经济效益方面。据我了解,我国输电损耗在6%以上,请问在降低线损方面,智能电网的经济效益怎么体现?

  周孝信:没错,电力输送是消耗能量的,我国超过6%的电能在输变电设备和线路上面消耗掉了,美国和日本分别为6%和3.89%,从经济效益上来讲,这个损耗比例并不低。

  有数据显示,如果线损率每降低一个百分点,全年节电就可达400亿千瓦时左右,从这个角度上说,经济效益是可观的。

  那么靠什么来降低线损?特高压输电、智能电网、提高配电网功率因数、推广节能变压器等,都可以降低输配电系统损耗。

  记者:提高电力系统的经济性和能效水平,除了降低线损,您认为还有哪些环节值得关注?

  周孝信:我刚才讲,利用智能电网技术降低线损,是电网侧提高能效水平的重要表现。而在用电侧,智能电网将引领用电领域的大变革。

  未来,电网向用户提供综合能源和信息服务,用户将根据电网所提供的信息,广泛参与电网调节。如智能电网的“聪明电表”会自动提示电价,提醒用户多在低谷电价时段用电,告知过去一周的用电情况;此外,智能电网“光纤+电缆”的布线模式,让更多家电智能起来。

  记者:各地正在召开阶梯电价听证会,而另一种电价政策——分时电价也备受关注。您刚才说用电领域将发生大变革,其中是否包含这项内容?

  周孝信:分时电价多年前就在上海的居民家庭得到了应用,据我了解这项政策是受到老百欢迎的。每天晚上十点到凌晨六点为低谷电价时段,老百姓在这个时段用电便宜很多,无形中提高了低谷时段电力的利用效率。

  可以说,分时电价给了我们另一种用能的新思路:不再盲目增加发电机组等,而是寻找更好利用谷时电力的方法。此外,于社会来说,这种方式延缓了发电机组的建设投资,减轻发电厂的经济负担。

  我估计,结合阶梯电价和实时电价的双向互动市场化用电机制,终端用电的智能化控制将在不久的将来实现。

  智予平安

  “我国需要更加坚强的电网,建设智能电网,是未雨绸缪的大计划。”

  记者:您开始提到发展智能电网是为保障大电网更加安全、可靠,请您谈谈智能电网在保障安全性方面的效益何在?

  周孝信:我国需要更加坚强的电网。我国幅员辽阔、地形多变,这都对电网的可靠性、安全性提出了更高的要求。虽然,我国到目前为止还未出现过特大范围的停电事件,但近年极端天气频繁,建设智能电网,是未雨绸缪的大计划。

  从保护和控制来讲,传统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。而智能电网的电网控制保护系统是智能化的,具备自愈功能,再配合分布式电源的建设,将能够基本排除大面积停电的风险,以及自然灾害的冲击。2010年,上海世博园里的智能电网经受住了高温、雷电的考验,就是一个智能电网应用的很好的开端。

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