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电力行业发展目标与组建模式

数读市场中国仪表网2009年06月15日 09:33人气:4234

5月下旬,国家电网公司(下称“国网”)在特高压大会上宣布了智能电网发展规划。国网提出的信息化、数字化、自动化和互动化的“坚强智能电网”的建设目标,这是国网第一次对智能电网提出高度概括。

具有标志性意义是,国网决定将特高压输电网络的建设将与智能电网紧密结合在一起。此前,国网一直把特高压作为未来国内电网发展主要方向,在智能电网方面投入力度偏小。但随着国家拉动内需政策的接连出台,作为产业带动能力较强的电力设备领域,涌动着投资的热情。

特高压搭伙智能电网

特高压技术是是一种1000千伏交流或±800千伏直流的输电技术,从上个世纪60年代开始,美国、前苏联、日本、意大利等国家先后开展了特高压输电技术的研究和开发。由于技术和经济的因素,日本和俄罗斯铺设了特高压线路但未转入商业化运行,但在国内,特高压被认为是解决我国未来输变电技术中的关键。

今年1月6日,我国首个特高压示范项目,晋东南-南阳-荆门工程历经2年多建设,正式建成投运。这标志着中国成功掌握远距离、大容量、低损耗的特高压输电核心技术。

今年内,特高压项目还将开工建设淮南-上海、锡盟-上海、陕北-长沙三大特高压交流输变电工程。由于我国西电东输的需要,大规模、远距离输电中,特高压显出了一定优势。以国网为主要推动力的我国电网建设,正在执着地向“特高压电网”快马加鞭。

据了解,原规划为到2020年特高压电网基本建成,输送电量将达到2亿千瓦以上,占全国装机总容量的25%,两大电网公司在特高压电网上的投入约4060亿元,其中交流为2560亿元,直流为1500亿元。

特高压电网成为我国未来电网的骨架,目前,国网正在推进“一特四大”的电网发展战略,即以大型能源基地为依托,建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网,形成电力“高速公路”,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发。

不过,随着特高压电网研究和建设的不断深入,这项技术对于未来电网建设的弊端也就凸显出来,作为一项输变电技术特高压只是解决了运输电能环节的问题,并没有彻底解决整个电网三大环节的衔接问题。

在未来的电网中,电厂、电网和用户被能量连接在了一起,分属于产生能量、输送能量和使用能量的环节,特高压技术只解决了未来电网建设中运输能源的问题,这是诸多问题中的一个。

智能电网出世

智能电网如何帮助特高压输送发挥最好的作用呢?设想在东南沿海的夏季用电高峰季节,智能电网能够实时地对当地用电消耗进行评估,同时将信息反馈到发电企业,以供发电企业随时更改发电计划,也许发电厂远在漠北,但通过特高压和智能电网的配合,让全国范围的能量调配变得可能,而夏季限电影响生产生活的状态将被降低到最低。

早在2001年,意大利电力公司就安装和改造了3000万台智能电表,建立起了智能化计量网络,可以实现峰谷平电量计量功能。虽然,这一功能目前在中国诸如上海等发达城市已经出现,但21世纪的第一年,意大利出现的变化被视为智能电网的滥觞。

2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》,强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。此前,智能电网仅指输配电过程中的自动化技术。

2006年中期,“网点”(GridPoint)公司开始出售一种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可通过互联网通信技术调整家用电器的用电量,该产品具有了一部分交互功能,可看作智能电网中的基础设施。

同样是这一年,IBM与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”

解决方案。智能电网技术已经诞生了最完整的解决方案,智能电网从技术概念的正式诞生。

这一方案被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。

2008年美国科罗拉多州的波尔得成为了全美第一个智能电网城市,每户家庭都安排了智能电表,人们直观地了解当时的电价,安排用电时段。同时,电表还帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。此外,变电站可收集到每家用电情况,一旦有问题,可以重新配备电力。这一功能被誉为智能电网的“自我修复功能”。

2000亿元的“智能”蛋糕

虽然,智能电网在美国取得了长足的进步,但在国内还方兴未艾。根据今年的全国能源会议预计,国家在电力工业年内总投资将达到5800亿元,业界认为电网投资将达3500亿元,投资的重点仍然在于特高压、超高压电网以及跨区送电工程建设。

不过,国网对于智能电网的投资也已经拉开帷幕。2007年10月,华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目,并规划了从2008年至2030年的“三步走”战略,即:在2010年初步建成电网高级调度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。

国网当时希望通过该项目逐步论证中国进入智能电网领域的可能性,不过,直至5月底,国网召开新闻发布会,即高调宣布特高压与智能电网“齐头并进”,事实上,国家电网的态度变得更为积极,也从另一方面昭示了我国严峻的用电形势。

2008年我国全社会用电量34268亿千瓦时,输电、配电和用户端损耗约9%,年线路损耗约3000亿千瓦时,折合1.5亿吨原煤,相当7000万千瓦装机容量,3000亿元的电源投资和3000亿元人的电网投资。

由于需求变化难测,管理手段不足造成电网调度难以实现优化、节能、安全,导致大量发电机组发电煤耗损失巨大。对于中国来说,智能电网的出现时机已经成熟。智能电网是解决我国电网自身问题以及低碳经济发展的必然选择。

在应用环节上,我国智能电网主要包括发电、线路、变电、配电、用户、调度等环节。未来的智能电网是将电力流、信息流、业务流融为一体的完整体系。

初步估算,我国智能电网将在部分地区实行试点,然后在全国范围内逐步推广,最终到2020年建设完成。预计到2020年智能电网总投资将不低于2000亿元,2015年之前将完成主要框架建设。

今年,为实现电网数字化,今年起我国需要更新百万个以上变电站,将3000~5000万个电表更改为智能电表。

“后来居上”的风险

中国建设智能电网拥有不可比拟的优势。

目前,我国的智能电网还处在规划阶段。相关部门正在进行多目标优化、电力储能、信息集成等方面的调研,至于7月能否拿出方案,将取决于关键规划是否符合中国国情。

今年以来,智能电网在国内的发展呈加速趋势。不过,面对突如其来的“智能电网热”,业内人士建议,中国在输电部分做智能电网会有一些困难,但可以先从配电系统开始,投资小,见效快。

IBM公司则建议,在考虑智能电网建设与改造时,要首先对电网企业的业务流程进行梳理,业务变革和管理变革要先行,从条件比较成熟的地域和业务着手。

对于输电网的智能化,应有条件地选择性试点,并与新建和改造紧密结合。智能电网不是一个固定的、一成不变的方案,电网企业要根据自己的业务目标和要解决的关键问题,对智能电网进行裁剪和调整,以适合自己的情况。
(本文来源:第一财经日报转载请注明出处
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