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卢强:智能微能源网群提升电网灵活性

行业聚焦点中国仪表网2015年07月14日 10:26人气:32783

  【中国仪表网 行业聚焦点】随着分布式能源和可再生能源发电的迅速发展,电网灵活性大大提高,环境友好,经济高效,同样是未来电网的基础要求。中国科学院院士卢强在论坛中提出,建立智能微电网群将使电网的灵活性大幅提升,而压缩空气储能新技术的发展,也将为新能源发电储能提供了新的思路。

  
 
  “优化”:未来电网发展的主要目标
  
  从根本上来讲,优化,是智能电网最本质的特征。智能,意味着电网能自主自动完成更多的人工操作,避免更多的失误,节省更多的时间,满足用户更多的需求。卢强院士认为,未来电网的发展,是研究如何做好电网优化,把“好”做到“更好”。
  
  未来的电网,通过信息技术和计算机技术进行调度,能实现电力系统的完全闭环。一旦发生大事故,对于调度控制来说,计算机的准确性与速度将大大高于层级决策的人工方式。而这只是实现电力系统改造升级的一个方面。
  
  卢强院士认为,未来电网将是大电网与微电网的结合体,即超大型骨干网架和分布式微电网的结合体。大电网的坚强架构是微电网发展的前提条件。而微电网具有污染物零排放、接纳清洁能源、超强调节能力的特征,恰好为大电网提供补充。
  
  微电网的发展,智能化是不变的趋势。卢强院士提出了智能微电网群的概念,智能微电网具有微电网的所有特征,特别是零碳排放的特征。它能自动实现发电、储电、自用电以及与外部配电网交互电量的趋优化控制,优化微电网内部的保护系统,控制系统还能实现微电网与外部配电网“并网”与“离网”的干扰极小化。
  
  第三次工业革命让传统科学与信息科学紧密联合,未来的电力系统应具有机器人的性质,卢强院士举了一个恰当的比方。电力系统理应实现人对于用电需求的各种意志,并能自主自动进行事故研判和处理,未来的电网调度、远程控制、需求响应的技术发展仍有更多的空间。
  
  压缩空气储能:未来的电能“储蓄罐”
  
  论坛上,卢强院士提到的一种储能方式引起了大家的浓厚兴趣。
  
  在全球气候环境面临严峻挑战,化石能源无法满足发展需求的大前提下,可再生能源的开发与充分利用尤为重要。清洁能源的污染零排放、可再生的特性让开发者大为乐观,但其不稳定性也给电网技术发展提出了艰巨的挑战:如何缓解间歇性能源接入对电网的冲击?或者说,如何把这些“任性”的新能源发电储存起来,成为电网调峰的新武器?
  
  现在电力储能的“标配”是蓄电池。而这种延续已久的储能方式也有缺陷:价格高、寿命短、体积大,有时候甚至需要专用的大厦进行蓄电池的存储,而且,电池的更换与报废过程中对环境的污染也不容忽视。
  
  卢强院士在论坛中分享了电量储能的一项新技术——压缩空气机储能,即用弃风、弃水、弃光的电来压缩空气,将空气压缩在一个能装200个大气压的容器内,等到要用的时候,再将压缩空气喷放出来,冲动涡轮机,带动机组进行发电。
  
  压缩空气储能有三个典型优点:使用寿命长;环境友好,零碳排放;冷—热—电三联供,综合利用效率高。举一个例子对比,同样储能20万千瓦时,同样使用40年,锂电池的平均寿命为8年,即每5年就要更换一次,全寿命周期投资需10亿,而压缩空气储能系统平均寿命为40年,全寿命周期投资只需要1.8亿,其使用寿命与经济性远胜于锂电池。
  
  再举个例子,这套系统在储、发4万千瓦时电的情态下,能够供应1800吨120摄氏度的热水和温度为4~5摄氏度的2万2千平米的冷气覆盖面积,供暖所用热量约可覆盖1500户,而4~5摄氏度的冷风正好是夏季蔬菜和水果保鲜所需求的资源。这种电热冷三联供的储能系统被证明是最节能的储能系统。
(本文来源:国家电网报转载请注明出处
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