http://www.henanjusheng.com 2011-06-16 16:21 來源:電氣中國
新能源變革的呼聲自20世紀(jì)90年代以來日漸高漲,保障人類能源的可持續(xù)供應(yīng)成為新能源革命的重要標(biāo)志,而用清潔能源、可再生能源逐漸代替化石能源,是人類利用能源的必然趨勢。新能源利用絕大部分要通過轉(zhuǎn)化為電能來實(shí)現(xiàn)。因此,電網(wǎng)的重要性日益突出,將成為全社會重要的能源輸送和配給網(wǎng)絡(luò)。
與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,未來電網(wǎng)使命的變化主要有四點(diǎn):一是要具備接納大規(guī)??稍偕茉措娏Φ哪芰?;二是實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)響應(yīng)、分布式電源、儲能裝置、能源綜合高效利用系統(tǒng)與電網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合,大幅度提高電網(wǎng)在終端能源利用的效率;三是具有極高的供電可靠性,基本排除大面積停電的風(fēng)險(xiǎn);四是與通信信息系統(tǒng)廣泛結(jié)合,實(shí)現(xiàn)覆蓋城鄉(xiāng)的能源、電力、信息綜合服務(wù)體系。
電網(wǎng)和電力系統(tǒng)的發(fā)展可分為三代,其中,第一代電網(wǎng)是以小機(jī)組、低電壓為特征的電網(wǎng),單機(jī)容量在10萬千瓦和20萬千瓦以下,輸電和配電電壓是220千伏以下,主要特征是簡單保護(hù)、經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度、被動型用電(即電網(wǎng)提供什么電,用戶就使用什么電)、安全可靠性較低、經(jīng)濟(jì)性差、資源優(yōu)化配置能力差的小型電網(wǎng)。
第二代電網(wǎng)是以大機(jī)組、超高壓為特征的電網(wǎng),單機(jī)容量在30萬~100萬千瓦以上,電壓等級在330千伏以上,主要特征是快速保護(hù)、優(yōu)化控制、分析型調(diào)度、被動型用電、安全可靠性較高、經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)、大范圍資源優(yōu)化配置能力強(qiáng)的大型互聯(lián)電網(wǎng)。
可第二代電網(wǎng)依然高度依賴于高效化石能源的利用,而電網(wǎng)發(fā)展到第三代電網(wǎng)時,非化石能源發(fā)電將占有較大份額。
第三代電網(wǎng)是大型集中性和分布式能源發(fā)電相結(jié)合,骨干電網(wǎng)與地方電網(wǎng)、微電網(wǎng)相結(jié)合的綜合能源管理系統(tǒng)。主要特征是具備智能的電網(wǎng)控制保護(hù)系統(tǒng)、自愈能力較強(qiáng)、智能型調(diào)度、主動型用電(用戶廣泛參與電網(wǎng)的調(diào)節(jié),向用戶提供綜合的能源和信息服務(wù))、供電可靠性大幅提高、基本排除用戶的意外停電風(fēng)險(xiǎn)、適應(yīng)可再生能源電力變化、具備可持續(xù)性。
第三代電網(wǎng)與第二代電網(wǎng)最大的區(qū)別是其屬于化石能源消耗大幅降低、碳排放大幅度降低、可持續(xù)發(fā)展的電網(wǎng)模式。
縱觀世界電網(wǎng)發(fā)展史,第一代電網(wǎng)和第二代電網(wǎng)的發(fā)展都經(jīng)過了大約50年的時間,初步推測第三代電網(wǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也要50年。20世紀(jì)50年代以前,世界各國電網(wǎng)的發(fā)展階段基本上屬于第一代電網(wǎng),歐美國家從20世紀(jì)50年代開始,產(chǎn)生了第二代電網(wǎng)的特征,上世紀(jì)末,經(jīng)過大致50年的發(fā)展,各國基本建成以超高壓交直流輸電和互聯(lián)電網(wǎng)為主要特征的第二代電網(wǎng),到20世紀(jì)90年代開始,電網(wǎng)已開始逐漸轉(zhuǎn)型,世界范圍內(nèi),以大規(guī)模利用可再生能源和智能化為兩大特征的第三代電網(wǎng)拉開序幕。我國特高壓輸電與堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的開發(fā)建設(shè)標(biāo)志著我國第三代電網(wǎng)建設(shè)開始,與發(fā)達(dá)國家基本上處于同一起跑線。
第三代電網(wǎng)也就是現(xiàn)代電網(wǎng),同時也是廣義的智能電網(wǎng)。是100年來第一、二代電網(wǎng)技術(shù)在新形勢下的傳承和發(fā)展,未來40年,我國電網(wǎng)發(fā)展要完成第二代電網(wǎng)向第三代電網(wǎng)的過渡,逐步實(shí)現(xiàn)大型電源與分布式電源相結(jié)合、骨干電網(wǎng)與微電網(wǎng)結(jié)合的電網(wǎng)格局。
要發(fā)展第三代電網(wǎng),需要在五個方面進(jìn)行研究開發(fā)。第一是新材料、新元件、新器件,為電網(wǎng)提供高效節(jié)能環(huán)保的電網(wǎng)裝備是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ);第二是新型輸電技術(shù),大容量、低損耗、環(huán)境友好的輸電技術(shù),包括特高壓輸電、超導(dǎo)輸電、地下管道輸電等;第三是大規(guī)??稍偕茉措娏?,包括集中式、分布式能源的接入;第四是基于先進(jìn)傳感、通信、控制、計(jì)算、仿真技術(shù)的電網(wǎng)智能化調(diào)度和運(yùn)行控制,是實(shí)現(xiàn)高效可靠電網(wǎng)的保證;第五是智能化的配用電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)響應(yīng)和分布式能源、電動汽車、儲能裝置接入以及覆蓋城鄉(xiāng)的能源電力信息綜合服務(wù)體系。
國家電網(wǎng)公司提出電網(wǎng)到2030年的技術(shù)路線圖,要實(shí)現(xiàn)從第二代電網(wǎng)向第三代電網(wǎng)過渡期間的關(guān)鍵技術(shù),包括特高壓交直流輸電技術(shù)、智能輸變電技術(shù)、新型電力電子器件和應(yīng)用技術(shù)、超大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)度的全局優(yōu)化和協(xié)調(diào)控制技術(shù)、先進(jìn)大容量儲能技術(shù)等。