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世博会智能电网:梦想渐入现实

行业聚焦点中国仪表网2010年05月28日 10:28人气:4435


世博园中的国家电网馆内,展示着一个更形象更艺术化的智能电表模型。

世博园中的国家电网馆地下一层,被称为世博园 “能量之心”的110千伏蒙自变电站主变压器。


世博园中的国家电网馆地下一层所展示的智能电网展区。

  这几天,如果认真参观上海世博园,细心的您或许会发现:在展示人类未来美好生活的世博园中,一些全新科技项目的前景与发展,已然成为世界各国各地的共识,有一些甚至已经开始推广,逐渐走近我们的现实生活。其中有一项被人们称为“智能电网”的技术,甚至于整个上海世博园都成了它的实验场,成为中国首个智能电网的示范区。

  相较于更多仍在概念与探索中的世博科技亮点,智能电网很可能是如今距离我们最近的全新技术之一。最近,上海还专为此特别制定发布了三年行动计划 《上海推进智能电网产业发展行动方案(2010-2012年)》。一系列已经或即将展开的研究与措施,就在眼前。

  智能电网究竟是项什么样的技术?它到底“智能”在何处,又将如何改变我们的生活?昨天,一场主题为“网络化集成控制与智能电网”的论坛在上海召开。记者现场聆听,与专家们对话,向您一一详解。

智能电网,很庞大很复杂

【我们城市在行动】

  举个最易为大家理解的例子,目前在上海已基本覆盖千家万户的分时电表,就正是智能电网在用户端方面的第一步应用。

  当然,智能电网的覆盖范围远不止于此。在上海世博园国家电网馆的地下一层,记者见到了被称为世博园“能量之心”的110千伏蒙自变电站主变压器。这座智能的变电站,承担起了所有浦西园区的电力供应,它的信息采集、传输、处理和输出等都实现了数字化、智能化。听现场讲解介绍,这正是智能电网在上海世博园中具体应用的内容之一。

  而在武宁路的上海电器科学研究院,记者又见到了另外一番情景:走进一间看似普通的会议室,一进门的开关位置便有一个好像电脑屏幕般的触控屏,只需选择会议模式,整间会议室就顿时好像“活”了起来,电灯、窗帘、空调、投影仪全部自动打开,还能随时调节每个电器的状态。专家介绍说,这也仅是智能电网在用户端方面应用技术的一项。

  智能电网所涉及和覆盖的范围相当广。

【演讲择要与对话】

  从概念上说,智能电网是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、决策分析技术和控制技术,与物理电网高度集成而形成的新型电网。现在,国家电网已提出构建以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网体系,对发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节进行全程建设。

记者:智能电网与传统电网不同在哪?有什么好处?

  金之俭(国家能源智能电网(上海)研发中心教授):简单地说,传统电网的电力供需平衡,是单向的,基本都着眼于发电方和传输网的建设,缺多少电就建多少电厂。这就造成了规模不断扩大、情况不断复杂的问题。而智能电网是双向的,它从供应和用户两个方面来考虑。智能电网是全过程的智能化。发电上,主要是新能源的接入与智能化的协调。用户端,则与供电方实现智能化的互动协调,整体上实现 “实时的需求响应”,用户将根据自己的电力需求,以及电力系统满足自己需求的能力,来调整自己的电力消费,从而获得实实在在的好处。比如,在智能电网中,家庭、办公楼等每一个用户端,都可建设分布式的发电源,像家里的太阳能发电等,以及储能和回输等设备。自己的电够用,就用自己的;自己的不够,就加一点大电网输送来的;自己的如果有多,还可以回输给大电网,供邻居或其它用户使用。这就在整体上实现一种“分布式、网络化”的电网。在欧洲一些地方,用户每回输一度自己生产的电,获得的补贴甚至会达到普通用电价格的10倍。这样,就鼓励大家普遍采用新能源。所以说,智能电网未来的走向,基本是以建设坚强的主干网与高效微网节点相结合。

  阮於东(上海电气科学研究所(集团)有限公司教授级高工):智能电网的定义边界非常宽泛,不同的国家、部门、企业有着不同的理解和定义。可以说,智能电网还处于摸索和试验阶段。而它的好处非常明确。电网的智能化,可以提升电网的效率。因为电的使用,具有“有时生产、即时使用”的特点。因此,通过智能电网的互动性,将用户与生产企业相连,用户能及时了解电价的变化,调整用电方式,省电省钱,发电方能及时了解用户需求,按需发电,也更加经济适用。通过调节,也势必会减少用电高峰和低谷之间的差别,节约不必要的发电设备建设资金。

  金之俭:智能电网解决的一个很重要的问题,就是可再生能源的接入,给风能、太阳能等新能源发电并网创造了条件。因为风电、光电等新能源的发电方式与传统能源不同,目前能够并网的新能源电力仅有约20%。通过智能电网,使新能源发电并网,不仅是低碳、环保的发展方式,也能更从容应对未来的化石能源危机。

智能电网,距我们有多远

【我们城市在行动】

  走进浦东的峨山路越富豪庭小区,可以领略100多户居民家里智能电网带来的全新生活。只需一个终端,就能控制家里电视机、空调、洗衣机、电动窗帘等所有家电,不仅开关,状态也能选择,远程遥控也不难。通过安装智能电表,不仅能对家庭每天不同时段用电、每个电器的用电情况一目了然,而且能够帮助用户根据峰谷时段的不同电价,更经济地用电。未来,随着新能源的应用,智能电表还能对家庭新能源进行双向计量,不仅计量用电情况,同时对家庭的“发电”计量。

  在如今的世博园区内,也有近200只智能电表正在使用,每个用户实时用电状态和历史用电情况,一目了然。据来自上海电力公司的消息,这种智能电表即将在上海开始推广,有望到2014年全面使用。

  智能电网,似乎已与我们近在咫尺。

【演讲择要与对话】

  国家电网公司对于坚强智能电网的建设,已经提出了三个阶段的目标:2009年 2010年,是研究试点阶段;2011年 2015年,是全面建设阶段;2015年 2020年,是完善提升阶段。

  但是目前,我们建设智能电网的问题仍不少。就拿最能体现智能化的配电环节来说,举个最简单的硬件方面问题,就是我们原有的物理电网,网架呈辐射状,不符合智能化电网“分布式、网络化”的要求;同时,智能电网所需要的大量分布式电源、微电网,目前发展也还很不够。另外,从技术的成熟度来看,如今智能电网的综合示范工程不仅在上海世博园,也在天津生态园开始建设。不过,智能电网的建设不仅需要经费的投入,还要有时间上的投入,允许科研人员有时间精益求精。对新技术,我们更应该冷静地逐步探索。

记者:智能电网距离我们的生活,似乎近在咫尺又很遥远?

  蔡忠勇 (上海电气科学研究院网络化集控研发中心副主任):在用户端方面,所谓智能化,其实也有程度高低。最低等级的是日常能效管理,就是通过用户统筹用电方式等实现;较高一级是日常分时用能,如分时电表的应用,实际上我们的两分法还是比较简单,台湾地区采取的是昼夜不同、工作日与周末不同的更复杂方法;第三级是动态峰值负载管理;再向上即是定时需求响应;最高的目标则为实时需求响应,即用户与发电方的要求,随时传递到对方,相互调整用电或发电策略。每个级别的增长,都是随着控制灵敏度的提高、远程电表速度提高而逐步提高的。

  在这一过程中,有些可能只与我们的生活隔着一层窗户纸,一捅就破;有些则有待于技术、政策等方面突破,才能逐步进入百姓生活。

智能电网,上海在做什么

【我们城市在行动】

  或许不太为人注意,就在上海体育场附近的宜家家居对面,国内第一座具有商业运营功能电动汽车充电站已经营业。上海电力公司正在全市筹划建设360个家用电动汽车充电站,现已建成50个。

  《上海推进智能电网产业发展行动方案 (2010年-2012年)》提出:到2012年,上海将力争培育3-5家智能电网行业的龙头企业,形成有竞争力的智能电网产业集群,产业规模达到500亿元。

智能电网在上海,已经步伐启动

【演讲择要与对话】

  上海电网1/3电力供应来自外地,是典型的“受端电网”,用电峰谷差距大,对电的质量和可靠性要求极高,地区负荷密度高。这一系列特点决定了上海发展智能电网的巨大潜力。

记者:就目前来看,我们已经做了什么,又正在做些什么?

  张征(上海电力公司):上海电力公司在智能电网上做了许多尝试。比如,在新能源接入方面,做了对风电、光伏发电的预测,并实现了对崇明太阳能发电等的控制;结合储能系统和电动汽车充放电站,实现了配合风电、光伏发电的分布式储能的集中控制 如今,浦东的一个小区已实现光纤到户,漕溪建成了国内第一座电动汽车充电站,而世博园已经成为智能电网的示范工程。

  张宇(上海电力公司):在储能上,目前上海也已有多个基地和试点。漕溪的能源转换展示基地,除了示范电动汽车充放电,还是大容量城市电网储能的实体示范工程;崇明前卫村的液流钒电池储能系统,也是我国第一个商业运行的兆瓦级并网太阳能光伏发电示范工程。

  蔡忠勇:从技术上来说,通过前期布局研究,上海目前已在储能电池、超导带材、智能变电站、智能配电网与智能用户端等关键技术上,打下了扎实的基础。在智能电网的用户端领域,目前我们研究所在做的主要有三个方面,智能配电、能源管理系统、智能家居系统,这些在国内都处于比较领先的地位。下一步,我们正在为崇明陈家镇和虹桥地区打造低碳社区而努力,对于智能电网中的微网、供电和智能家居都有所涉及,届时大家将会更清晰地看到智能电网对我们生活的改变。

  金之俭:上海在智能电网利用上的潜力非常大。目前我们研发中心的主要研究方向,是在智能用户端技术、新能源接入技术等上。上海交大正在建造一座绿色能源实验楼,预计今年底建成。届时它将实现整体能量的管理,不仅是电能,还有储热、储冷等多项能源的管理。
(本文来源:新闻晨报(上海)转载请注明出处
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