新能源接入与控制能力需要进一步强化。中国风电、光伏等新能源发展迅猛。一方面,八大千万千瓦级风电基地正在加快建设,呈现大规模、集约化开发的特点。另一方面,分布式新能源及其他形式发电方兴未艾,未来存在爆发式增长的可能。2002年以来,国家电网公司经营区域内风电装机年均增长74.9%,光伏发电装机年均增长52.2%。这给电网运行带来了重大的挑战。一是需要进一步提高天气预报的精度,提高新能源发电预测准确性;二是需要合理安排新能源并网方式,实现风光与传统电源、储能等的联合运行;三是需要进一步提升大电网的安全性、适应性和调控能力;四是需要进一步加强城乡配电网建设与改造,要求配电网具有自愈重构、调度灵活的特点,具备分布式清洁能源接纳能力。
电网装备智能化水平需持续提升。自2009年以来,国家电网公司应用了输变电设备状态监测、故障综合分析告警、配电网自愈等一批先进适用技术,但整体来说,这些技术应用的规模、范围和深度仍较低,需要进一步加大推广。同时,需更加注重应用先进的网络信息和自动控制等基础技术,进一步提升电网在线智能分析、预警、决策、控制等方面的智能化水平,满足各级电网协同控制的要求,支撑智能电网的一体化运行。
与用户的互动需不断增强。随着用户侧、配网侧分布式电源的快速发展,尤其是随着屋顶太阳能发电、电动汽车的大量使用,电网中电力流和信息流的双向互动不断加强,对电网运行和管理将产生重大影响。一是需要重点研究由此带来的电网物理特性的改变,建立数学、物理模型,解决信息交换及调度控制等相关问题;二是需要大力探索配套政策与商业运营模式,适应分布式电源并网的需要,丰富服务内涵,拓展终端用能服务领域和内容,促进终端用能效率的提升,实现可持续发展。
坚强智能电网
发展重点领域
面对发展的新形势和新挑战,国家电网公司建设坚强智能电网需要重点在以下几个方向开展研究与探索:
发展特高压、柔性交流及多端直流输电技术,实现能源资源在更大范围内灵活高效配置。中国能源资源的供给和需求呈远距离逆向分布,需要进一步深化研究并探索如何更大规模地应用特高压输电技术,需要发展大容量、远距离灵活输电技术。通过研究基于全控器件的大容量灵活交流输电技术、多端直流输电关键技术、新型故障电流限制技术、晶闸管控制移相技术,将特高压直流输送电流提升至6250安,电压提高至±1100千伏,实现强大而灵活的电网潮流控制能力,大幅提高电网能源资源配置的规模和效率,实现特高压和跨区输电能力在2015年和2020年分别达到2.1亿千瓦和4.5亿千瓦。