北极星智能电网在线讯:“2012中国绿色ICT产业科技发展论坛”于2012年3月20日在北京新世纪日航饭店召开,中国电力科学研究院技术战略研究中心副主任张东霞做了主题为:国内外智能电网技术及标准化工作进展的报告,下面是文字实录。
张东霞:大家下午好!我是中国电科院,原来是做大电网电力系统分析的,从09年开始主要就是转向了智能电网的研究,特别是注重智能电网的一些标准化的工作,下面就主要是根据会议要求,就介绍两个方面,一个是它的技术体系,一个是它的标准方面的国内外的一些进展。
要介绍这个内容呢,因为国内外对智能电网的定义和分类重点不相同,所以这样我就以一个国际能源署它提出来的体系和我们国家,就是主推智能电网国家电网公司的分类体系大致是相同的,但是它综合了各个国家的全面的一个体系。
我把它做一个简单的介绍,然后介绍一下我们国家电网公司的智能电网的一个体系。
第二个部分主要的介绍一下标准化的一些进展,一些国际和国内的两个方面,20分钟就是一个简单的介绍。
主要的智能电网提出的背景,这个大背景各个国家是相同的,主要的就是为了解决环境和能源的问题。那么在这个背景下,一些技术,向能效技术,可再生能源技术,新兴交通技术得到了发展,但是这些技术的发展,要是大规模的应用呢,都得在终端用户,通过电网实现,这个就是为什么要提出智能电网,传统的电网在接纳这些新的技术的时候呢,是有它的局限性的。必须改变电网的发展模式,就是发展智能电网这样的一种模式才可以让这些技术得到大范围的应用。
具体到各个国家呢,它可能有自己的策略,美国它也是刺激国家的经济增长,欧洲面临经济还有可再生能源的目标比其他国家提的更多,都是为了解决这些,有一些是大家共同面临的问题,有一些是自己的问题。
那么刚才说的那些新技术,可再生能源,电动汽车、特别是分布式能源接入了以后,为什么传统的电网不能适应了呢?关键是一个现有的电网那个灵活性不够,也就是说过去的电网我们间歇性的能源没有那么多,现在风、光,包括了电动汽车进来都是一种随机性的,比过去的随机性增加了。调节能力主要的表现在一个调风,一个调频,调风就是长的时间段内的表现,光伏大发的时候,作为一个负荷减掉了以后,发电需求量减少了。
这个时间段减少了,很多的机组要减少出力,传统的电网当中,就是像中国,主要的就是火电和核电,火电不能压到70%以下,核电基本不调了,这样的话就是说这个电网就调节能力不够,那么在美国那些国家呢,它还有一些高价值,就是高成本的一些发电,像燃气、燃油,专门就是在这个特别的一些高峰时候,低谷时候调节的,但是我们国家缺少了这个方面的能源,这样的话就能感觉到,就是可再生能源,特别是间歇能源出现了以后,传统电网的能力不够,这个是在长期的美国八兆瓦的太阳能光伏电站在5分钟可以突然功率就一片云过来,就会降低80%
在这样一个突变的过程,那么更需要一些灵活,这电网有可调的灵活源,才可以满足这些间歇式能源的增加。
在美国一些发达国家,他们的普遍的研究呢,就是当可再生能源,特别是间歇式能源它的渗透率达到了15%-20%左右的时候,就是现有电网的这样的模式,它具备了这个灵活性,就不能满足要求,就是必须找新的途径。
那么我们看这个图呢,就是美国可再生能源实验室画的一个图,上面这个绿色的就是从电源测可以提供的灵活性,可调能力,下面从负荷层,上面按照可再生能源的比例在逐渐的增加,这个就是根据它的成本和技术成熟度优先采用了,我们看首先是现有机组的备用,接下来是灵活的发电,就是那些成本比较高的燃油燃气包括了一些水电机组,如果有的话水电机组是比较成本低的,是现成的,这个比例是有限的,这些都不能满足要求,随着可再生能源渗透率的继续增加,那么只能把可再生能源降低了,就是限风和光,这样会造成损失。
因为风光建设成了以后,不需要花成本发电的。
这个是需求的互动和相应,还有一种新兴负荷,像电动汽车,电动汽车可以控制它充放电这是一种新型的负荷可以调整的。未来发展可能会大规模适应的就是储能技术,现在它的技术成熟度和它的成本来说呢,它在这个优先级是在最后的,只能说等技术突破和成本的下降,以后它也是一个重要的调节源。
下面的这几个灵活源,在现有的电网模式下,我们现在的电网模式是发电输电配电到用电是单项的潮流,如果是有负荷响应需要信息互动,需要潮流的反射,这样现在的电网不满足这个需求了,那么必须改变这个电网的发展模式,这个就是智能电网提出的时候,主要的目的是调动这个负荷,就是把可调整的灵活源用完了以后,接纳了20%可再生能源,间歇式能源是可以的,但是如果比例再高,就只能向需求去要这个灵活源,那么就必须改变现有的配用电这方面的电网的结构,所以提出来的时候,我们可以看到欧盟国家都是在配用电方面关注这样的技术。