智能電網(wǎng)建設(shè)被看成是打破風(fēng)電、光伏發(fā)電并網(wǎng)難的一劑良方。
隨著風(fēng)電、光伏以及生物質(zhì)能等新興能源的迅速崛起，并網(wǎng)難題正給國內(nèi)電網(wǎng)帶來新的壓力。
12月11日，在“2010中國電網(wǎng)調(diào)度智能化發(fā)展峰會”上，國家電網(wǎng)電力科學(xué)研究院電網(wǎng)穩(wěn)定控制研究所副總工程師薛峰將新一輪電網(wǎng)安全防御重點(diǎn)放在了“新能源電力上網(wǎng)對電網(wǎng)安全造成的沖擊”上。之前，電網(wǎng)安全的重點(diǎn)是電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的安全和電網(wǎng)如何應(yīng)對自然災(zāi)害的攻擊。
不過，智能電網(wǎng)被看成是幫助電網(wǎng)擺脫受攻擊命運(yùn)的一把利刃。甘肅電力公司風(fēng)電技術(shù)中心副主任何世恩對《中國經(jīng)濟(jì)和信息化》記者表示：“新能源產(chǎn)業(yè)毫無疑問是未來發(fā)展的趨勢，作為世界新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新話題，智能電網(wǎng)正成為世界各國重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。”
所謂的智能電網(wǎng)，又被稱為電網(wǎng)“高速公路”。目前，美國等世界發(fā)達(dá)國家正在啟動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)，而在中國，國家電網(wǎng)公司剛剛提出要構(gòu)建具有信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的統(tǒng)一智能電網(wǎng)。這也將預(yù)示著，未來智能電網(wǎng)在改善風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源上網(wǎng)問題上將起到關(guān)鍵的作用。
崛起的新能源
新能源產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了一輪急速狂奔后，又將進(jìn)入下一個(gè)發(fā)展周期。據(jù)報(bào)道，《新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》日前已由國家能源局上報(bào)給國務(wù)院等待審批。在這份規(guī)劃中，新能源產(chǎn)業(yè)還將有新的增長。
根據(jù)規(guī)劃，到2011年和2020年，各項(xiàng)新能源的階段性發(fā)展指標(biāo)在太陽能發(fā)電裝機(jī)方面規(guī)模將分別是200萬千瓦和2000萬千瓦，在核電產(chǎn)業(yè)方面分別是1200萬千瓦和8600萬千瓦，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)分別是3500萬千瓦和1.5億千瓦。
事實(shí)上，這些在地方上也得到了印證。目前，酒泉市已在肅州區(qū)投資1707萬元，規(guī)劃建設(shè)了一個(gè)10平方公里的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)園。作為國家發(fā)改委批準(zhǔn)的“酒泉千萬千瓦級風(fēng)電基地”建設(shè)的配套工程，其先后引進(jìn)了風(fēng)機(jī)總裝、風(fēng)輪葉片制造、塔筒塔架制造等風(fēng)電裝備制造項(xiàng)目12個(gè)，簽約資金達(dá)20億元。到2015年前將形成150萬千瓦的風(fēng)機(jī)成套設(shè)備生產(chǎn)能力，最終建成集研發(fā)、制造、認(rèn)證、測試、培訓(xùn)、配件供應(yīng)、售后服務(wù)為一體的國內(nèi)最大的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)基地。
除了風(fēng)電之外，目前甘肅、青海、寧夏、云南等日照資源豐富的省區(qū)，紛紛制定了規(guī)模龐大的光伏電站建設(shè)計(jì)劃，以國有發(fā)電企業(yè)為主導(dǎo)的投資商也紛紛在這些地區(qū)搶占優(yōu)質(zhì)資源，其規(guī)劃建設(shè)的光伏電站，無論是單個(gè)項(xiàng)目的規(guī)模還是每個(gè)省區(qū)的總體規(guī)模，均明顯超過國家的初步計(jì)劃。
對此，何世恩坦言：“我們那里的新能源產(chǎn)業(yè)確實(shí)發(fā)展很快。 按照規(guī)劃，2015年1271萬千瓦以及2020年增加到2000萬千瓦以上裝機(jī)容量的風(fēng)電項(xiàng)目，即使不考慮電力電量能否在甘肅電網(wǎng)消化、吸納的問題，在目前技術(shù)水平下，依靠常規(guī)的交流電也難以將電力電量送到甘肅主網(wǎng)，風(fēng)電送出去問題的矛盾極其突出。”
電企“心病”
大規(guī)模新能源的崛起，給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來了新的難題。“2008年之前，電網(wǎng)安全主要集中在內(nèi)部控制，2008年到2010年，自然環(huán)境安全性防御則是電網(wǎng)安全的重點(diǎn)。但是從今年開始，電網(wǎng)安全的防御重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向了新能源并網(wǎng)和信息化帶來的綜合性沖擊。”薛峰解釋說。
對此，與會專家認(rèn)為，提高傳統(tǒng)能源和可再生能源使用效率、減少溫室氣體排放是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。而智能電網(wǎng)則是國家能源戰(zhàn)略的方向，是改革能源布局的途徑之一。
如何很好的解決智能電網(wǎng)與風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電的融合問題，是電力行業(yè)的一塊“心病”。“這是因?yàn)轱L(fēng)能和太陽能光伏等可再生新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定、可調(diào)度性低、接入電網(wǎng)技術(shù)性能差和對電網(wǎng)峰值波動(dòng)管理的影響等一系列問題。”中國電力科學(xué)研究院教授王明俊表示。
實(shí)際上，廈門大學(xué)中國能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任林伯強(qiáng)此前也曾表示：“可再生能源發(fā)電的裝機(jī)容量快速增長，但國內(nèi)對可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的相關(guān)研究和解決方案提供方面相對滯后。除了技術(shù)上的困難之外，盈利模式可能是關(guān)鍵問題所在。投資巨大的智能電網(wǎng)，如何找到合適的盈利模式，實(shí)現(xiàn)電力公司、設(shè)備制造商、服務(wù)供應(yīng)商、電力用戶多方共贏，可能成為智能電網(wǎng)能否推廣的決定性因素。”
在他看來，中國建設(shè)的智能電網(wǎng)將智能融入特高壓輸電，與歐美、日本的智能電網(wǎng)有所差別。目前，美國、日本等國都已建立了戰(zhàn)略上電力聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)司令部，重點(diǎn)就是維護(hù)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性與應(yīng)對未來的安全性。那么，我國這種將特高壓和智能電網(wǎng)相結(jié)合的系統(tǒng)的安全問題，以及一旦受到攻擊應(yīng)當(dāng)怎樣應(yīng)對的問題，都需要認(rèn)真評估。
破解并網(wǎng)難
風(fēng)電、太陽能等新能源發(fā)展的瓶頸是發(fā)電的間歇性、隨機(jī)性、可調(diào)度性低。在大規(guī)模接入后會對電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生較大影響，這就需要加大調(diào)峰電源建設(shè)。而具備水、火、風(fēng)聯(lián)合調(diào)峰和高安全穩(wěn)定性等特點(diǎn)的智能電網(wǎng)或許是打破新能源入網(wǎng)瓶頸的突破口。
從目前的情況來看，國家已經(jīng)將其提升到戰(zhàn)略層面來考慮。在“十二五規(guī)劃”期間，智能電網(wǎng)將進(jìn)入全面建設(shè)階段，預(yù)計(jì)國家投資額將近2萬億元。智能電網(wǎng)的發(fā)展將帶動(dòng)風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等新能源的進(jìn)一步發(fā)展。
薛峰認(rèn)為，目前我國的新能源發(fā)電還存在發(fā)電不穩(wěn)定、電網(wǎng)建設(shè)落后和入網(wǎng)難協(xié)調(diào)等問題，如果新能源發(fā)電進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，就有可能最大限度地接納和輸送電力，從而破解當(dāng)前水電、核電等新能源的入網(wǎng)掣肘。薛峰同時(shí)表示，智能電網(wǎng)關(guān)系新能源發(fā)展的成敗，“按照新能源規(guī)劃，到2020年我國非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將達(dá)到15%，如果僅是上游項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)而不能有效解決后面發(fā)電的上網(wǎng)難題，15%的消費(fèi)比重將很難實(shí)現(xiàn)。”
據(jù)了解，智能電網(wǎng)的建立不僅可以實(shí)現(xiàn)對新能源的并網(wǎng)調(diào)控，還將實(shí)現(xiàn)對電力供應(yīng)的安全保障。事實(shí)上，業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，智能電網(wǎng)就是要實(shí)現(xiàn)不管用戶在何時(shí)何地，都能提供可靠的電力供應(yīng)的設(shè)想。同時(shí)，對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題提出警告，并能在大多數(shù)電網(wǎng)被干擾時(shí)不會斷電，而且在用戶受到斷電影響之前就能采取有效措施，使電網(wǎng)用戶免受斷電影響。
此外，智能電網(wǎng)一旦建立，將極大緩解自然災(zāi)害對電網(wǎng)的影響。 對此，國家電網(wǎng)此前也提出了明確目標(biāo)，今年將著力攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)、智能變電站、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、用電信息采集系統(tǒng)、“多網(wǎng)融合”等五項(xiàng)試點(diǎn)工程的突破。
