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“能源互联网”助力我国电网改革

行业上下游中国仪表网2015年11月19日 13:57人气:3534

  【中国仪表网 行业上下游】几十年以来,中国的电网一直停留在“卖电”的阶段,呈现粗犷型发展态势,造成资源的浪费和管理低效。跟国外的相比,中国电力行业的产业症结一方面是市场竞争不充分,只有南网和国网在发电-售电形成垄断;另一方面,各省只有一个省级电力交易中心,信息无法打通,供电量和电价很难动态调节。

  
 
  随着未来能源互联网时代的到来,电网的会趋向于精细化运营,势必会像通讯领域的“虚拟运营商”的方式去发展,即售电侧市场放开,更多的电网公司参与行业竞争当中。11月12日-11月13日在珠海国际会展中心举办的首届中国智能电网大会上,能源互联网行动计划的牵头人、华北电力大学教授曾鸣透露国家即将放开售电侧市场,能源互联网将为电网改革“扫雷”。
  
  “发电-送电-负载-储能”闭环,直流配电网将带来新变革
  
  对于能源互联网这一新兴概念,国内始终没有比较明确的定义。曾鸣在本次大会的主题演讲中对能源互联网定义为:“能源互联网是以电力系统为核心和纽带,构建多类型能源互联网络,利用互联网思维和技术改造能源行业,能够实现横向多源互补,纵向源-网-荷-储相协调,整个闭环的能源与信息高度融合的新型能源利用体系。”
  
  从横向多源互补的角度来看,电力系统、化石能源系统、风能系统、太阳能系统、生物质能系统等多种能源系统之间要构建一个相互循环的闭环系统。当然,它们融合互补的中枢仍然是电网,即让多种能源发的电并网到大电网当中。这需要建立能源管理系统,将检测到的每种能源发电量数据实时传送至云端进行数据分析,提前预测每种能源发电量从而实现动态调节,即每种能源都是可被替代的。在这个过程中,互联网 的价值得以体现。
  
  从纵向源-网-荷-储互相协调的角度来看,即是要实现能源资源的开发利用和资源运输网络、能量传输网络之间的相互协调从而达到最大限度消纳利用可再生能源的目的。其中,“源”是指煤炭、水能、天然气等各类型一次能源和电力等二次能源,“网”涵盖了天然气和石油管道网、电力网络以及铁路、公路等运输网络,“荷”与“储”则是指各种能源需求以及存储设施。
  
  其中“网”的主力军——电力网在能源互联网的变革中自身要有更多的技术提升。如果我国电网采用直流输电网,将不存在交流输电网的稳定性问题,特别适合太阳能、风能、生物质能等间歇性、不稳定电源的规模化接入,也更方便多种能源互联后接入到大电网中。另外,目前高效电机运行模式“AC-DC-AC”由于直流输电网而变成了“DC-AC”而使电能转换效率大大提升。而对于家电、智能硬件等直流供电设备将会省略交流转直流的整流模块,制造成本降低,对IC设计、PCB等产业链环节产生影响。“为了满足能源互联网的要求,我国应该构建多层次直流电网,使电网逐渐从交流电网过渡到交直流网并存再最终到直流的输电网”中国科学院电工研究所所长肖立业在演讲中说道。
  
  “能源 互联网”落脚点最重要在节能和增值服务
  
  从技术上看,能源互联网不仅是实现各种能源的互联互通和相互协调,还有对“发电-送电-负载-储能”产业链实现变革。“能源 互联网”最重要的落脚点在智能电网带来的节能和增值服务。
  
  首先,与我国现在的电力行业由每个省级的电力交易中心负责全省用电的整体平衡不同,在售电侧市场放开后,除了国家电网和南方电网之外,将诞生大量公平竞争的电网公司,市场格局发生根本性变化。电力消费者有了电价的议价权,大大小小的电网公司不仅仅是在卖电,也开始考虑着如何提供更高质的增值服务和合理的价格来吸引用户。
  
  其次,随着太阳能、生物质能等可再生能源利用技术的提高,每个家庭都组成独立的微网系统,因此生产者和消费者的概念会趋于模糊化,例如家庭发的电用不完可以卖给电网公司,避免了电力资源的浪费。
  
  最后,现在省级电力交易中心规模太大,电力信息变化太快而获得整个系统的全部信息困难很大,因此很难做出及时的电力资源分配和电价调配。而当信息全面、透明的互联网平台出现后,电网公司具备了分散决策、局部平衡的能力,并能及时调峰填谷优化电力结构。
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