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智能电网真正“智能”尚待时日

发布时间:2014-4-18 12:05:00  信息来源:中国高新技术产业导报

  本报记者 郭涛报道

  智能电网如何更好地适应新能源的接入,为可再生能源并网和利用提供平台?智能电网如何更好地与用户进行互动,让用户从中获益?智能电网建设如何在内涵与外延上绘就更清晰的技术发展路线,让自己更加“智能”?在近日举办的2014年中国清洁电力峰会智能电网分论坛上,众多业内专家和企业负责人进行了深入探讨。

  智能电网“标准化”进程加快

  “中电联此前对智能电网发布过两个报告,一个是《智能电网政策研究》,另一个是《智能电网发展调研报告》。我们认为,智能电网的发展还面临着很多现实问题。”中国电力企业联合会规划与统计信息部规划一处副处长张卫东介绍,清洁能源的发展对智能电网最核心的要求就是能量储存或调解,除了电力系统自身的调解外,可能要扩展到整个能源系统。从发展角度看,我国的水电再过10年可能就面临“断层”危机;煤电在2030年之后发展将会停滞,而且当前还面临大力发展煤电造成雾霾、土地破坏和下沉等问题;相比煤电来说,核电成为不得不寄予希望的一类替代“电源”;我国天然气资源不足,如果大规模发展,就需要大量进口,因此,天然气发电是“贵族”享受;风电发展较快,但2012年弃风达到20%,2013年接近15%,因此,降低弃风是一个不小的挑战;太阳能发电“看上去很美”,1平方公里理论上可以装10万千瓦左右的太阳能,但涉及到成本和输送问题,只能“一步一个脚印”。

  “值得高兴的是,智能电网标准化工作近年来发展迅速,一些关键领域的标准取得积极进展。”中国电力企业联合会标准化中心副主任刘永东介绍,当前,关于新能源并网,特别是大规模可再生能源并网、风电、光伏等相关国家标准相继出台并不断完善。例如,在输电领域,特高压交直流标准体系基本完善,在世界上首次完成了关于特高压交直流输电的标准体系;在变电站领域,目前很多关键的变电站国家标准相继完成,框架结构基本建立;在用电领域,关于智能电表一系列行业标准也相继出台;在智能需求侧管理方面,电动汽车充电标准体系已基本建立。因此,单纯从标准角度来讲,智能电网发展得非常迅速。

  如何缩小市场应用鸿沟?

  2000年,德国决定用半个世纪的时间告别化石能源时代,进入可再生能源时代,成为世界上第一个计划进入可再生能源时代的工业大国。

  “中国发展可再生能源,风电和光伏发电的波动性是最大的瓶颈,弃风高达15%,这意味着每年有将近100亿元“打水漂”。相比而言,德国的弃风仅相当于中国的1/50。”中德可再生能源合作中心陶光远认为,风电和光伏发电的发展,要求远距离高电压输电网和配电网的大规模发展,需要及早研究和规划。同时,合理的可再生能源并网电价体系和电力销售价格体系也需要加紧制定。这方面可以参照德国的电力市场经验,在风电和光伏发电的高峰波段甚至可以产生负电价,“谁用电给谁钱”,这个看似赔本的买卖却可以让弃风大幅度下降,从整个利益链条看,依然可以达到推动智能电网发展的正效应。

  智能电网实施的核心准则为适用于市场,激励用户,实现资产优化,满足高效运行。但事实是,智能电网离绝大多数老百姓还很远。究竟该如何缩短应用鸿沟?“智能电网是智慧城市重要的组成部分,感知、互联和智能是智能电网推崇的目标。我国用3年时间装了2亿块智能电表,是全世界规模最大的,但从实际效果来看,很多作用都没有发挥出来。”中国电科院(300215,股吧)首席科学家栾文鹏认为,智能电网中的高级量测体系可以准确采集用电信息,但采集只是其一,还要及时将用户用电信息反馈给用户,才能形成互动。如果推出分时电价,相关部门要及时通过手机或网站将信息传递给用户,通过互动让用户较好地把握用电时间,节约经济成本,收到明显的社会成效和经济成效后,反过来又会推动智能电表的普及与覆盖。当然,这背后还应该有大数据分析和应用的支持。不光要对配电、输电、用电等信息进行全面掌握,还要对收回的数据进行分析和高级应用,应该通过标准、政策、电价共同促进智能电网的发展。

  技术与政策改进需同步进行

  按照2020年我国能源发展目标,如果将储能用于全国30%风电和光伏发电的稳定输出,可以得到直接效益6000亿元,节约原煤6900万吨,减排二氧化硫和二氧化碳分别为120万吨和1.39亿吨。

  “基于成本现状,在各种储能技术中,钠硫电池是率先走到商业化的一种,广泛应用于削峰填谷、可再生能源并网和应急电源等。”中国电力科学院新能源研究所储能室副主任陶以彬介绍,钠硫电池技术长期被日本NGK垄断。我国自上世纪60年代开始研究钠硫电池,但由于一些难以逾越的难题,很长一段时间内进展十分有限。直到2006年,中国科学院上海硅酸盐研究所和上海市电力公司合作,自主研发出650安时储能用大容量单体钠硫电池,此后又利用一两年时间把它推到工程化研究,研发出了2兆瓦的小批量平台,我国也因此成为除了日本之外惟一能够达到这一水平的国家。国家应该尽快研究储能技术的相关产业标准,加强储能技术基础研究的投入,切实鼓励技术创新,掌握自主知识产权;从规模储能技术发展起始阶段就重视环境因素,防治环境污染;充分发挥储能在节能减排方面的作用,把对新能源的鼓励政策延伸到储能环节。

  “除了技术层面外,宏观政策层面也需要不断跟进。”张卫东提出几点建议:决策支持和电价改革尚需推进,销售方面则要着力引导用电互动、推动清洁能源消纳,除阶梯电价外,还可试点峰谷电价和分时电价;清洁能源和智能电网的金融财税政策支持要适度,避免浪费;推进试点工程,提供事实依据;加强自主创新与人才培养,用技术推动经济进一步发展;统筹推进产业链延伸和相关行业协调发展,如推动智能用电产业联盟等发展;统筹推进智能电网产业国际化。

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