德國當(dāng)?shù)貢r間9月24日至25日,2013國際智能電網(wǎng)論壇在德國柏林舉行,來自40個國家的500余名代表云集于此。本次論壇的主題為“智能電網(wǎng)高層視野”。兩天時間內(nèi),各國代表交流智能電網(wǎng)發(fā)展的最新成果,研討電網(wǎng)的發(fā)展方向?,F(xiàn)今,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的共同目標(biāo)。世界主要發(fā)達(dá)國家紛紛把發(fā)展智能電網(wǎng)作為搶占未來經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的一項重要戰(zhàn)略措施,并由此掀起了一場全球范圍的智能電網(wǎng)建設(shè)熱潮,取得了許多突破和重要進(jìn)展。國家電網(wǎng)公司自2009年5月提出發(fā)展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)以來,在發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)研發(fā)、工程應(yīng)用等方面做了大量工作,贏得了世界的關(guān)注與肯定。未來,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展前景廣闊。
作者:文_中國國家電網(wǎng)公司董事長 劉振亞
尊敬的烏赫勒主席、施耐德主席,
女士們、先生們:
在收獲的金秋時節(jié),由中國國家電網(wǎng)公司與國際電工委員會(IEC)、德國電氣工程師協(xié)會(VDE)聯(lián)合主辦的2013國際智能電網(wǎng)論壇在美麗的柏林開幕。來自亞洲、歐洲、南北美洲、非洲的40個國家的500多名代表參加本次論壇。我謹(jǐn)代表中國國家電網(wǎng)公司,向出席論壇的各位嘉賓表示熱烈歡迎!
我從事電力工作已經(jīng)40多年。參加這次論壇,不由回想起自己參加工作時的情景。那時作為一名年輕的電工,時常憧憬未來電力和電網(wǎng)發(fā)展,難以想象21世紀(jì)的電力發(fā)展如此之快,已經(jīng)進(jìn)入新的智能時代;更不會想到今天的電網(wǎng)功能如此強(qiáng)大,滲透到現(xiàn)代社會方方面面。我和在座的嘉賓見證了世界電力工業(yè)的巨大進(jìn)步和發(fā)展成就。同時,作為中國國家電網(wǎng)公司的負(fù)責(zé)人,我有幸組織和參與了特高壓和智能電網(wǎng)的創(chuàng)新與建設(shè),感到非常高興和欣慰。這次論壇,以“智能電網(wǎng)高層視野”為主題,交流智能電網(wǎng)發(fā)展最新成果,研討電網(wǎng)發(fā)展方向,對于推動世界電力事業(yè)進(jìn)步,促進(jìn)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境全面協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
下面,我結(jié)合論壇主題和中國國家電網(wǎng)公司的實踐,談三個方面認(rèn)識。
安全高效清潔
是能源發(fā)展的戰(zhàn)略方向
能源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基本保障。隨著全球資源緊張、氣候變化問題日益加劇,資源和環(huán)境對能源發(fā)展的約束越來越強(qiáng)。如何以新一輪能源革命為契機(jī),加快能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,保障能源安全、高效、清潔供應(yīng),是世界各國面臨的共同挑戰(zhàn)。
能源問題涉及能源政策、能源科技、能源市場、能源環(huán)境等諸多方面。我們認(rèn)為,要解決好能源問題,應(yīng)當(dāng)樹立“大能源觀”,以全球化視野、可持續(xù)理念、戰(zhàn)略性舉措、創(chuàng)新性技術(shù),著力轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式,統(tǒng)籌能源與經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,推動能源結(jié)構(gòu)由高碳轉(zhuǎn)向低碳、能源利用由粗放轉(zhuǎn)向集約、能源配置由局部地區(qū)轉(zhuǎn)向全球范圍、能源服務(wù)由單向供給轉(zhuǎn)向智能互動,構(gòu)建以安全發(fā)展、高效發(fā)展、清潔發(fā)展為目標(biāo)的現(xiàn)代能源保障體系。
安全發(fā)展,就是要統(tǒng)籌利用國際國內(nèi)資源,加大能源開發(fā)深度廣度,增加供應(yīng)總量,減少中間環(huán)節(jié),防止供需失衡,實現(xiàn)能源自主化和多樣性,保證能源供應(yīng)穩(wěn)定性和可靠性。高效發(fā)展,就是要集約規(guī)模開發(fā)能源資源,構(gòu)建能源大范圍優(yōu)化配置平臺,提高能源開發(fā)、傳輸、使用效率,降低能源強(qiáng)度,減少能源損耗。清潔發(fā)展,就是要走低碳發(fā)展道路,依靠技術(shù)創(chuàng)新,大力開發(fā)利用新能源,推動常規(guī)能源清潔化和能源消費(fèi)電氣化,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
新世紀(jì)以來,世界能源開發(fā)利用規(guī)模不斷增大,新能源持續(xù)快速發(fā)展,能源結(jié)構(gòu)多元化趨勢明顯。2012年,全球一次能源生產(chǎn)總量達(dá)到約190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,前十位的石油、天然氣、煤炭生產(chǎn)國產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的比重分別達(dá)到64%、66%和92%。過去十年,全球風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)累計增長了8倍和44倍,中國增長了158倍和183倍。隨著能源勘探開采技術(shù)的突破,頁巖氣、煤層氣、致密油、可燃冰等非常規(guī)能源的開發(fā)規(guī)模不斷增大。預(yù)計到2030年,全球煤炭、石油、天然氣、非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將分別為25.3%、28.1%、22.8%和23.8%。
新世紀(jì)以來,電能替代(以電代煤、以電代油)成為能源發(fā)展的重要趨勢。電能是優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的二次能源。中國電能占終端能源消費(fèi)的比重每提高1個百分點(diǎn),單位GDP能耗可下降4%。1噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的電創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值分別為等當(dāng)量石油、煤炭的3倍和17倍。過去20年,中國電能占終端能源消費(fèi)的比重從9.1%上升至22%。同期,全球電能占終端能源消費(fèi)的比重也從13.2%上升至19%。自2000年以來,世界一次能源轉(zhuǎn)化為電能的比重從35%提高到40%左右,預(yù)計2030年將超過50%,屆時全球發(fā)電裝機(jī)和用電量將分別達(dá)到82億千瓦、34萬億千瓦時左右,均比2012年增長60%以上。
現(xiàn)代社會已全面進(jìn)入電氣化時代,一時一刻都離不開電,大面積停電是社會的災(zāi)難。電網(wǎng)是電能傳輸、資源配置、市場交易、客戶服務(wù)的基本載體,在保障能源安全、高效、清潔發(fā)展中的作用不可替代。因此,要實現(xiàn)安全、高效、清潔的能源發(fā)展目標(biāo),關(guān)鍵是要堅持電為中心、多元發(fā)展,充分發(fā)揮電網(wǎng)的基礎(chǔ)性作用,這是能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)
是世界電網(wǎng)發(fā)展的共同目標(biāo)
綜觀世界電網(wǎng)發(fā)展歷程,遵循電壓等級由低到高、聯(lián)網(wǎng)規(guī)模由小到大、資源配置能力由弱到強(qiáng)的客觀規(guī)律,總體可分為三個階段:一是初級電網(wǎng)階段(從19世紀(jì)后期到20世紀(jì)中期),基于電的發(fā)明和推廣應(yīng)用,逐步形成以小機(jī)組、低電壓、弱聯(lián)系為特征,以城市或局部區(qū)域電力配置為主的小型孤立電網(wǎng)。二是互聯(lián)電網(wǎng)階段(從20世紀(jì)中期到20世紀(jì)末),基于現(xiàn)代制造業(yè)和控制技術(shù),逐步形成以大機(jī)組、高電壓、強(qiáng)互聯(lián)為特征,具有全國或跨國電力配置能力的大型同步電網(wǎng)。目前國際上形成了北美電網(wǎng)、歐洲統(tǒng)一電網(wǎng)、俄羅斯—波羅的海電網(wǎng)等。中國形成了華北—華中、華東、東北、西北、南方、西藏6個同步電網(wǎng)。三是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)階段(從本世紀(jì)初開始),基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)、控制技術(shù)和信息技術(shù),將形成以智能化、信息化、互動化為特征,具有跨國和跨洲電力配置能力、靈活適應(yīng)新能源發(fā)展和多樣化需求服務(wù)的現(xiàn)代電網(wǎng)體系。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是功能強(qiáng)大的能源轉(zhuǎn)換、高效配置和互動服務(wù)平臺。通過這個平臺,能夠?qū)⒚禾俊⑺?、風(fēng)能、太陽能、核能、生物質(zhì)能、潮汐能等一次能源轉(zhuǎn)換為電能,實現(xiàn)多能互補(bǔ)、協(xié)調(diào)開發(fā)、合理利用;能夠聯(lián)接大型能源基地和負(fù)荷中心,實現(xiàn)電力遠(yuǎn)距離、大規(guī)模、高效率輸送,在更大范圍優(yōu)化能源配置;能夠與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能移動終端等相互融合,滿足客戶多樣化需求,服務(wù)智能家居、智能社區(qū)、智能交通、智慧城市發(fā)展。中國目前通過電網(wǎng)轉(zhuǎn)換配置的煤炭、水能、核能和新能源總量達(dá)到16億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占一次能源生產(chǎn)總量的50%。2012年通過國家電力市場交易的跨區(qū)電量達(dá)到9240億千瓦時。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是堅強(qiáng)電網(wǎng)與智能控制緊密融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。堅強(qiáng)是基礎(chǔ),智能是堅強(qiáng)電網(wǎng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵。雖然世界各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源資源稟賦和電網(wǎng)發(fā)展階段不同,但對電網(wǎng)“堅強(qiáng)”和“智能”的要求是共同的。各國構(gòu)建本國先進(jìn)的大電網(wǎng)或全國電網(wǎng),以及歐洲規(guī)劃建設(shè)超級電網(wǎng)等,目標(biāo)都是要建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng),保障安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、高效的電力供應(yīng)。100多年來,世界電網(wǎng)最高電壓等級已發(fā)展到特高壓。作為一項安全、經(jīng)濟(jì)、高效、成熟的技術(shù),特高壓輸電具有距離遠(yuǎn)、容量大、能耗低、占地少的顯著優(yōu)勢。隨著全球能源供需矛盾日益突出和能源布局深刻變化,特高壓在構(gòu)建國家級電網(wǎng)及跨地區(qū)、跨國乃至跨洲能源通道中的作用將更加重要,發(fā)展前景廣闊。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)的智能化電力系統(tǒng)。這個系統(tǒng)全面集成先進(jìn)的傳感測量、信息通信、自動控制、新型材料、先進(jìn)儲能等技術(shù),使電網(wǎng)對大型能源基地、各類新能源發(fā)電、分布式電源等具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠保證安全可靠運(yùn)行。近年來,分布式發(fā)電、微電網(wǎng)技術(shù)研究和應(yīng)用受到關(guān)注。這里需要指出的是,微電網(wǎng)由分布式電源、負(fù)荷以及控制和儲能系統(tǒng)組成,主要是在配電和用電環(huán)節(jié),以自我平衡為主的方式滿足小范圍供電需求。微電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上是大電網(wǎng)的組成部分,運(yùn)行上需要大電網(wǎng)的支撐,功能上無法替代大電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的作用。
總之,發(fā)展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值、社會價值、環(huán)保價值,是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,將為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更安全、更高效、更清潔的電力保障。
共同推動
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展
基于電網(wǎng)的重要作用,近年來世界各國紛紛將電網(wǎng)發(fā)展作為能源發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn),作為應(yīng)對氣候變化、保障能源安全的重大舉措,制定發(fā)展規(guī)劃、建設(shè)目標(biāo)和行動路線,進(jìn)一步加大投資力度,加快改造升級,呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。中國國家電網(wǎng)公司自2009年5月提出發(fā)展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)以來,在發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)研發(fā)、工程應(yīng)用等方面做了大量工作,取得了重要進(jìn)展。
一是堅強(qiáng)網(wǎng)架建設(shè)實現(xiàn)新的突破。我們制定了電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,2020年將建成“五縱五橫”特高壓交流網(wǎng)架和27回特高壓直流工程,具備4.5億千瓦電力大范圍配置能力,滿足輸送5.5億千瓦清潔能源的需求,每年可消納清潔能源1.7萬億千瓦時,替代原煤7億噸,減排二氧化碳14億噸、二氧化硫390萬噸。目前已建成1項1000千伏交流和2項±800千伏直流工程,分別安全運(yùn)行57個月、39個月和10個月。即將投運(yùn)世界首條1000千伏同塔雙回特高壓交流工程。正在建設(shè)2項±800千伏直流工程,將分別于2013年12月、2014年12月投產(chǎn)。同時還在研發(fā)±1100千伏直流技術(shù)和設(shè)備,輸電容量可達(dá)1400萬千瓦,經(jīng)濟(jì)輸電距離5000千米,將為構(gòu)建跨地區(qū)、跨國、跨洲輸電通道創(chuàng)造條件。
二是電網(wǎng)接納新能源能力顯著增強(qiáng)。目前國家電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)超過6200萬千瓦,成為全球并網(wǎng)風(fēng)電最多的電網(wǎng);太陽能發(fā)電裝機(jī)超過600萬千瓦,成為全球光伏發(fā)電增長最快的電網(wǎng)。建成國家風(fēng)電技術(shù)與檢測研究中心、太陽能發(fā)電研發(fā)(實驗)中心,以及覆蓋730座風(fēng)電場的新能源運(yùn)行調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),掌握了先進(jìn)的新能源發(fā)電與送出聯(lián)合調(diào)控技術(shù)。建成具有10萬千瓦風(fēng)電、4萬千瓦光伏發(fā)電、2萬千瓦儲能和30萬千瓦智能輸電能力的風(fēng)光儲輸工程,二期工程正在建設(shè),風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能和智能輸電容量將分別達(dá)到50萬、10萬、7萬和66萬千瓦。
三是電網(wǎng)智能化水平持續(xù)提高。已建成智能變電站575座,正在建設(shè)新一代智能變電站。實現(xiàn)了3100多條特高壓及高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測。在30個重點(diǎn)城市核心區(qū)建成技術(shù)領(lǐng)先、靈活可靠的智能配電網(wǎng)。到目前累計安裝智能電表1.65億只,實現(xiàn)客戶用電信息采集1.66億戶;2015年安裝智能電表將達(dá)到3.4億只。建成電動汽車充換電站383座、充電樁1.5萬個,在環(huán)渤海、長三角地區(qū)形成了城際充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。建成技術(shù)先進(jìn)的電網(wǎng)調(diào)控中心、運(yùn)營監(jiān)測(控)中心、客戶服務(wù)中心,實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行、重要資源、客戶服務(wù)在線監(jiān)測和實時管控。
四是科技研發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成果豐富。建成特高壓交流、直流、高海拔、工程力學(xué)四個試驗基地和大電網(wǎng)仿真、直流成套設(shè)計兩個研發(fā)中心,形成功能齊全的特高壓、大電網(wǎng)試驗研究體系,全面掌握了特高壓交、直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備制造能力。在大電網(wǎng)控制保護(hù)、智能電網(wǎng)、清潔能源接入等領(lǐng)域取得一批世界級創(chuàng)新成果。建立了系統(tǒng)的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,目前已制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)363項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)145項、國家標(biāo)準(zhǔn)66項,編制國際標(biāo)準(zhǔn)19項,特高壓交流電壓成為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓。高壓直流、大容量可再生能源接入電網(wǎng)等4個分技術(shù)委員會秘書處設(shè)在中國國家電網(wǎng)公司。
我們非常高興地看到,近年來世界各國在發(fā)展智能電網(wǎng)方面開展了大量工作,取得了許多突破和重要進(jìn)展。印度、巴西、南非等國正在積極推進(jìn)特高壓交、直流工程建設(shè);美國、歐盟、日本等在電網(wǎng)升級改造、新能源發(fā)展、分布式發(fā)電、電動汽車、儲能裝置、互動服務(wù)等方面取得了新的突破。雖然不同國家在技術(shù)路線、工作重點(diǎn)、具體措施上有所差異,但總體目標(biāo)和方向是一致的。中國有句諺語:“眾人拾柴火焰高。”面向未來,中國國家電網(wǎng)公司愿意與在座的各位同行一道,在基礎(chǔ)研究、科技攻關(guān)、設(shè)備研制、工程建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)等方面加強(qiáng)交流與合作,共同推動堅強(qiáng)智能電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。
女士們、先生們,正如40多年前我們無法預(yù)測電網(wǎng)的蓬勃發(fā)展和電力事業(yè)的突飛猛進(jìn),我們對未來堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展充滿期待。讓我們秉持開放、創(chuàng)新、合作、共贏的宗旨,凝聚共識、攜手共進(jìn)、開拓創(chuàng)新,共同推動電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級和快速發(fā)展,以我們的智慧和力量,為經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。
【嘉賓主旨發(fā)言摘登】
智能電網(wǎng)是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵
德國電氣工程師協(xié)會主席喬希姆·施耐德
未來能源革命,需要智能化的電力供應(yīng),包括虛擬電廠、智能電網(wǎng)、新型能源市場、電動汽車、智能交通、智能家庭、智能都市等,需要從常規(guī)能源系統(tǒng)過渡到創(chuàng)新型解決方案。
我想介紹一下德國能源轉(zhuǎn)型。德國可再生能源占全部能源消費(fèi)的百分比到2020年增加到35%,到2030年增加到50%,到2050年增加到80%。到2050年德國要把全部能源消耗減掉25%,溫室氣體排放用今后7年時間減少40%。
對我們來說,發(fā)展智能電網(wǎng)是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。德國能源轉(zhuǎn)型不僅瞄準(zhǔn)輸電、發(fā)電,而且注重配網(wǎng)。
德國可再生能源的97%以上接入配網(wǎng),配網(wǎng)電壓等級從0.4千伏到110千伏,配網(wǎng)占總計170萬千米輸電線路長度的98%。目前約有8000家電廠和主要變電站是遙控控制的,不包括更小的分散化的電廠。這些驅(qū)動著我們對自動化控制改善的需求??偠灾?,新的能源系統(tǒng)需要符合變化了的現(xiàn)實。
再講一組數(shù)字。我們要新建14萬千米長的配網(wǎng),在2020年前完成。我們要從德國北部北海把風(fēng)能發(fā)電輸送到德國西部和南部這些工業(yè)化地區(qū),需要增建幾千千米長的輸電線路。
今后,我們要以經(jīng)濟(jì)、高效、安全、可持續(xù)、環(huán)境友好的方式供電,這得依靠智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)就像一條路,把虛擬電廠、智能移動設(shè)備、智能家庭等組織起來。我們需要把不同專業(yè)技術(shù)聯(lián)合起來,開展跨部門、跨產(chǎn)業(yè)、跨國合作。此外,還要有國際化標(biāo)準(zhǔn)。
智能電網(wǎng)要注重可靠性與效率
美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究機(jī)構(gòu)主任喬治·阿諾德
當(dāng)今美國的電網(wǎng)與早期電網(wǎng)已經(jīng)完全不同了,不僅在輸電方式上有所改變,而且在發(fā)電結(jié)構(gòu)、發(fā)電設(shè)備上有所改變。
目前北美電網(wǎng)仍在進(jìn)行著大規(guī)模改革。改革的第一個方向是實現(xiàn)效率化,為了使電網(wǎng)更加可靠,要靠智能電網(wǎng)來提高其可靠性;第二個方向是增強(qiáng)能源供應(yīng)的可靠性;第三個方向是發(fā)展可再生能源,目前美國有了可再生能源標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),保證可再生能源生產(chǎn)。
在智能電網(wǎng)方面,美國政府提出支持國家電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化,最終打造智能電網(wǎng)。2011年,白宮制定了四項支柱性政策,強(qiáng)調(diào)如何建設(shè)智能電網(wǎng)。第一,智能電網(wǎng)投資要使消費(fèi)者得到好處,電力消費(fèi)必須是廣大國民負(fù)擔(dān)得起的,不能超出其支付范圍。第二,一些新技術(shù)要不斷挖掘出新潛力,以便在未來100年間提供真正可靠的能源供應(yīng)。第三,運(yùn)用這些技術(shù),使能源實現(xiàn)可循環(huán)利用。第四,所使用的一系列技術(shù)必須滿足安全性要求。
目前,已有三分之一的美國人用上了智能電表。智能電網(wǎng)帶來的好處正在初步顯現(xiàn),我們發(fā)現(xiàn),用電高峰時用電量減少了20%?30%,這是非??捎^的。此外,智能電網(wǎng)提高了供電可靠性,使平均停電時間縮短了20%。
加快建立智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系
法國電力公司可再生能源部主任讓·弗朗索瓦·福熱拉
隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)不斷取得進(jìn)步,自然環(huán)境也在不斷惡化,各種不確定因素不斷增多,電力企業(yè)面臨一個更加復(fù)雜的世界格局。在這種背景下,我們必須保證安全可靠的能源供應(yīng)。這也為電力企業(yè)提供了一個難得的發(fā)展機(jī)遇。
隨著化石能源不斷消耗和環(huán)境保護(hù)壓力不斷加大,新能源和可再生能源發(fā)電大規(guī)模開發(fā)利用成為時代的需求。法國電力公司大力建設(shè)更加清潔、穩(wěn)定、安全的核電站,使核電成為法國最主要的發(fā)電形式,并形成了獨(dú)特的核電安全文化。法國電力公司在風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)方面做了很多工作,積極開發(fā)海上風(fēng)能、生物質(zhì)發(fā)電、天然氣發(fā)電,在發(fā)電側(cè)和用電側(cè)提供了很周到的服務(wù)。
法國電力公司一直致力于智能電網(wǎng)、智能城市建設(shè),我們希望在歐洲建設(shè)一張自動化水平更高、互動性更強(qiáng)、供電可靠性更高的智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)可以更好地協(xié)調(diào)各種發(fā)電形式,優(yōu)化電力資源配置,當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)問題的時候,能夠?qū)崿F(xiàn)快速自愈。
我們致力于與政府部門合作,鼓勵分布式光伏發(fā)電并網(wǎng);大力推廣智能電表,引導(dǎo)客戶更多地應(yīng)用智能用電技術(shù),進(jìn)行智能用電管理,有效提高能源利用效率,并達(dá)到節(jié)約能源的目的;建設(shè)智能城市,對供電、供水、供氣、垃圾處理等社會資源網(wǎng)絡(luò)實施統(tǒng)一管理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,建設(shè)一套更加智能的城市管理系統(tǒng)。
建設(shè)智能電網(wǎng),僅有技術(shù)上的解決方案是不夠的,還需要建立一套智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。這需要加強(qiáng)跨國交流合作,達(dá)成普遍的國際共識。在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系指導(dǎo)下,電力企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)開展通力合作,將會有效加快智能電網(wǎng)建設(shè)。
積極建設(shè)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省基準(zhǔn)認(rèn)證局副局長安永裕幸
日本面臨著能源方面的挑戰(zhàn)。我們需要減少二氧化碳排放,而現(xiàn)在更多地依靠火力發(fā)電。福島核泄漏事件之后,核電發(fā)展面臨困境。在這樣的情況下,我們急需改變能源結(jié)構(gòu),這就需要引進(jìn)更多的可再生能源。光伏發(fā)電及風(fēng)電的浮動性較大,會對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行造成影響,這就需要我們建設(shè)智能電網(wǎng),為新能源發(fā)展提供基礎(chǔ),使電力能夠安全穩(wěn)定地供應(yīng)。
目前,日本政府和私人機(jī)構(gòu)在共同建設(shè)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目。日本政府鼓勵私人企業(yè)開發(fā)利用可再生能源,幫助企業(yè)和大學(xué)進(jìn)行新能源早期研發(fā),促使不同利益相關(guān)方共同推動智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目發(fā)展,并且一直在推動智能電網(wǎng)建設(shè)國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。下面我介紹一下日本正在實施的幾個試點(diǎn)項目:橫濱市智能城市試點(diǎn)項目,以建筑為單位監(jiān)測電力消費(fèi)情況和可再生能源使用情況;豐田市建設(shè)了67個智能民居試點(diǎn),并推廣電動汽車;北九州市正在試點(diǎn)“動態(tài)定價”制度,即每天根據(jù)電力狀況改變電價以平衡電力供求等。我們希望以試點(diǎn)項目實施為開端,搜集相關(guān)數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),為未來智能電網(wǎng)發(fā)展提供依據(jù)。
我們認(rèn)識到,智能電網(wǎng)是由不同系統(tǒng)相互作用構(gòu)成的,為了實現(xiàn)智能電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定,急需構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,尤其是國際標(biāo)準(zhǔn)體系,非常希望能夠通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建,為推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。
作者:文_中國國家電網(wǎng)公司董事長 劉振亞
尊敬的烏赫勒主席、施耐德主席,
女士們、先生們:
在收獲的金秋時節(jié),由中國國家電網(wǎng)公司與國際電工委員會(IEC)、德國電氣工程師協(xié)會(VDE)聯(lián)合主辦的2013國際智能電網(wǎng)論壇在美麗的柏林開幕。來自亞洲、歐洲、南北美洲、非洲的40個國家的500多名代表參加本次論壇。我謹(jǐn)代表中國國家電網(wǎng)公司,向出席論壇的各位嘉賓表示熱烈歡迎!
我從事電力工作已經(jīng)40多年。參加這次論壇,不由回想起自己參加工作時的情景。那時作為一名年輕的電工,時常憧憬未來電力和電網(wǎng)發(fā)展,難以想象21世紀(jì)的電力發(fā)展如此之快,已經(jīng)進(jìn)入新的智能時代;更不會想到今天的電網(wǎng)功能如此強(qiáng)大,滲透到現(xiàn)代社會方方面面。我和在座的嘉賓見證了世界電力工業(yè)的巨大進(jìn)步和發(fā)展成就。同時,作為中國國家電網(wǎng)公司的負(fù)責(zé)人,我有幸組織和參與了特高壓和智能電網(wǎng)的創(chuàng)新與建設(shè),感到非常高興和欣慰。這次論壇,以“智能電網(wǎng)高層視野”為主題,交流智能電網(wǎng)發(fā)展最新成果,研討電網(wǎng)發(fā)展方向,對于推動世界電力事業(yè)進(jìn)步,促進(jìn)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境全面協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
下面,我結(jié)合論壇主題和中國國家電網(wǎng)公司的實踐,談三個方面認(rèn)識。
安全高效清潔
是能源發(fā)展的戰(zhàn)略方向
能源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基本保障。隨著全球資源緊張、氣候變化問題日益加劇,資源和環(huán)境對能源發(fā)展的約束越來越強(qiáng)。如何以新一輪能源革命為契機(jī),加快能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,保障能源安全、高效、清潔供應(yīng),是世界各國面臨的共同挑戰(zhàn)。
能源問題涉及能源政策、能源科技、能源市場、能源環(huán)境等諸多方面。我們認(rèn)為,要解決好能源問題,應(yīng)當(dāng)樹立“大能源觀”,以全球化視野、可持續(xù)理念、戰(zhàn)略性舉措、創(chuàng)新性技術(shù),著力轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式,統(tǒng)籌能源與經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,推動能源結(jié)構(gòu)由高碳轉(zhuǎn)向低碳、能源利用由粗放轉(zhuǎn)向集約、能源配置由局部地區(qū)轉(zhuǎn)向全球范圍、能源服務(wù)由單向供給轉(zhuǎn)向智能互動,構(gòu)建以安全發(fā)展、高效發(fā)展、清潔發(fā)展為目標(biāo)的現(xiàn)代能源保障體系。
安全發(fā)展,就是要統(tǒng)籌利用國際國內(nèi)資源,加大能源開發(fā)深度廣度,增加供應(yīng)總量,減少中間環(huán)節(jié),防止供需失衡,實現(xiàn)能源自主化和多樣性,保證能源供應(yīng)穩(wěn)定性和可靠性。高效發(fā)展,就是要集約規(guī)模開發(fā)能源資源,構(gòu)建能源大范圍優(yōu)化配置平臺,提高能源開發(fā)、傳輸、使用效率,降低能源強(qiáng)度,減少能源損耗。清潔發(fā)展,就是要走低碳發(fā)展道路,依靠技術(shù)創(chuàng)新,大力開發(fā)利用新能源,推動常規(guī)能源清潔化和能源消費(fèi)電氣化,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
新世紀(jì)以來,世界能源開發(fā)利用規(guī)模不斷增大,新能源持續(xù)快速發(fā)展,能源結(jié)構(gòu)多元化趨勢明顯。2012年,全球一次能源生產(chǎn)總量達(dá)到約190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,前十位的石油、天然氣、煤炭生產(chǎn)國產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的比重分別達(dá)到64%、66%和92%。過去十年,全球風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)累計增長了8倍和44倍,中國增長了158倍和183倍。隨著能源勘探開采技術(shù)的突破,頁巖氣、煤層氣、致密油、可燃冰等非常規(guī)能源的開發(fā)規(guī)模不斷增大。預(yù)計到2030年,全球煤炭、石油、天然氣、非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將分別為25.3%、28.1%、22.8%和23.8%。
新世紀(jì)以來,電能替代(以電代煤、以電代油)成為能源發(fā)展的重要趨勢。電能是優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的二次能源。中國電能占終端能源消費(fèi)的比重每提高1個百分點(diǎn),單位GDP能耗可下降4%。1噸標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量的電創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值分別為等當(dāng)量石油、煤炭的3倍和17倍。過去20年,中國電能占終端能源消費(fèi)的比重從9.1%上升至22%。同期,全球電能占終端能源消費(fèi)的比重也從13.2%上升至19%。自2000年以來,世界一次能源轉(zhuǎn)化為電能的比重從35%提高到40%左右,預(yù)計2030年將超過50%,屆時全球發(fā)電裝機(jī)和用電量將分別達(dá)到82億千瓦、34萬億千瓦時左右,均比2012年增長60%以上。
現(xiàn)代社會已全面進(jìn)入電氣化時代,一時一刻都離不開電,大面積停電是社會的災(zāi)難。電網(wǎng)是電能傳輸、資源配置、市場交易、客戶服務(wù)的基本載體,在保障能源安全、高效、清潔發(fā)展中的作用不可替代。因此,要實現(xiàn)安全、高效、清潔的能源發(fā)展目標(biāo),關(guān)鍵是要堅持電為中心、多元發(fā)展,充分發(fā)揮電網(wǎng)的基礎(chǔ)性作用,這是能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)
是世界電網(wǎng)發(fā)展的共同目標(biāo)
綜觀世界電網(wǎng)發(fā)展歷程,遵循電壓等級由低到高、聯(lián)網(wǎng)規(guī)模由小到大、資源配置能力由弱到強(qiáng)的客觀規(guī)律,總體可分為三個階段:一是初級電網(wǎng)階段(從19世紀(jì)后期到20世紀(jì)中期),基于電的發(fā)明和推廣應(yīng)用,逐步形成以小機(jī)組、低電壓、弱聯(lián)系為特征,以城市或局部區(qū)域電力配置為主的小型孤立電網(wǎng)。二是互聯(lián)電網(wǎng)階段(從20世紀(jì)中期到20世紀(jì)末),基于現(xiàn)代制造業(yè)和控制技術(shù),逐步形成以大機(jī)組、高電壓、強(qiáng)互聯(lián)為特征,具有全國或跨國電力配置能力的大型同步電網(wǎng)。目前國際上形成了北美電網(wǎng)、歐洲統(tǒng)一電網(wǎng)、俄羅斯—波羅的海電網(wǎng)等。中國形成了華北—華中、華東、東北、西北、南方、西藏6個同步電網(wǎng)。三是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)階段(從本世紀(jì)初開始),基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)、控制技術(shù)和信息技術(shù),將形成以智能化、信息化、互動化為特征,具有跨國和跨洲電力配置能力、靈活適應(yīng)新能源發(fā)展和多樣化需求服務(wù)的現(xiàn)代電網(wǎng)體系。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是功能強(qiáng)大的能源轉(zhuǎn)換、高效配置和互動服務(wù)平臺。通過這個平臺,能夠?qū)⒚禾俊⑺?、風(fēng)能、太陽能、核能、生物質(zhì)能、潮汐能等一次能源轉(zhuǎn)換為電能,實現(xiàn)多能互補(bǔ)、協(xié)調(diào)開發(fā)、合理利用;能夠聯(lián)接大型能源基地和負(fù)荷中心,實現(xiàn)電力遠(yuǎn)距離、大規(guī)模、高效率輸送,在更大范圍優(yōu)化能源配置;能夠與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能移動終端等相互融合,滿足客戶多樣化需求,服務(wù)智能家居、智能社區(qū)、智能交通、智慧城市發(fā)展。中國目前通過電網(wǎng)轉(zhuǎn)換配置的煤炭、水能、核能和新能源總量達(dá)到16億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占一次能源生產(chǎn)總量的50%。2012年通過國家電力市場交易的跨區(qū)電量達(dá)到9240億千瓦時。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是堅強(qiáng)電網(wǎng)與智能控制緊密融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。堅強(qiáng)是基礎(chǔ),智能是堅強(qiáng)電網(wǎng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵。雖然世界各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源資源稟賦和電網(wǎng)發(fā)展階段不同,但對電網(wǎng)“堅強(qiáng)”和“智能”的要求是共同的。各國構(gòu)建本國先進(jìn)的大電網(wǎng)或全國電網(wǎng),以及歐洲規(guī)劃建設(shè)超級電網(wǎng)等,目標(biāo)都是要建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng),保障安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、高效的電力供應(yīng)。100多年來,世界電網(wǎng)最高電壓等級已發(fā)展到特高壓。作為一項安全、經(jīng)濟(jì)、高效、成熟的技術(shù),特高壓輸電具有距離遠(yuǎn)、容量大、能耗低、占地少的顯著優(yōu)勢。隨著全球能源供需矛盾日益突出和能源布局深刻變化,特高壓在構(gòu)建國家級電網(wǎng)及跨地區(qū)、跨國乃至跨洲能源通道中的作用將更加重要,發(fā)展前景廣闊。
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)的智能化電力系統(tǒng)。這個系統(tǒng)全面集成先進(jìn)的傳感測量、信息通信、自動控制、新型材料、先進(jìn)儲能等技術(shù),使電網(wǎng)對大型能源基地、各類新能源發(fā)電、分布式電源等具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠保證安全可靠運(yùn)行。近年來,分布式發(fā)電、微電網(wǎng)技術(shù)研究和應(yīng)用受到關(guān)注。這里需要指出的是,微電網(wǎng)由分布式電源、負(fù)荷以及控制和儲能系統(tǒng)組成,主要是在配電和用電環(huán)節(jié),以自我平衡為主的方式滿足小范圍供電需求。微電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上是大電網(wǎng)的組成部分,運(yùn)行上需要大電網(wǎng)的支撐,功能上無法替代大電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的作用。
總之,發(fā)展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值、社會價值、環(huán)保價值,是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,將為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更安全、更高效、更清潔的電力保障。
共同推動
堅強(qiáng)智能電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展
基于電網(wǎng)的重要作用,近年來世界各國紛紛將電網(wǎng)發(fā)展作為能源發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn),作為應(yīng)對氣候變化、保障能源安全的重大舉措,制定發(fā)展規(guī)劃、建設(shè)目標(biāo)和行動路線,進(jìn)一步加大投資力度,加快改造升級,呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。中國國家電網(wǎng)公司自2009年5月提出發(fā)展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)以來,在發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)研發(fā)、工程應(yīng)用等方面做了大量工作,取得了重要進(jìn)展。
一是堅強(qiáng)網(wǎng)架建設(shè)實現(xiàn)新的突破。我們制定了電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,2020年將建成“五縱五橫”特高壓交流網(wǎng)架和27回特高壓直流工程,具備4.5億千瓦電力大范圍配置能力,滿足輸送5.5億千瓦清潔能源的需求,每年可消納清潔能源1.7萬億千瓦時,替代原煤7億噸,減排二氧化碳14億噸、二氧化硫390萬噸。目前已建成1項1000千伏交流和2項±800千伏直流工程,分別安全運(yùn)行57個月、39個月和10個月。即將投運(yùn)世界首條1000千伏同塔雙回特高壓交流工程。正在建設(shè)2項±800千伏直流工程,將分別于2013年12月、2014年12月投產(chǎn)。同時還在研發(fā)±1100千伏直流技術(shù)和設(shè)備,輸電容量可達(dá)1400萬千瓦,經(jīng)濟(jì)輸電距離5000千米,將為構(gòu)建跨地區(qū)、跨國、跨洲輸電通道創(chuàng)造條件。
二是電網(wǎng)接納新能源能力顯著增強(qiáng)。目前國家電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)超過6200萬千瓦,成為全球并網(wǎng)風(fēng)電最多的電網(wǎng);太陽能發(fā)電裝機(jī)超過600萬千瓦,成為全球光伏發(fā)電增長最快的電網(wǎng)。建成國家風(fēng)電技術(shù)與檢測研究中心、太陽能發(fā)電研發(fā)(實驗)中心,以及覆蓋730座風(fēng)電場的新能源運(yùn)行調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),掌握了先進(jìn)的新能源發(fā)電與送出聯(lián)合調(diào)控技術(shù)。建成具有10萬千瓦風(fēng)電、4萬千瓦光伏發(fā)電、2萬千瓦儲能和30萬千瓦智能輸電能力的風(fēng)光儲輸工程,二期工程正在建設(shè),風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能和智能輸電容量將分別達(dá)到50萬、10萬、7萬和66萬千瓦。
三是電網(wǎng)智能化水平持續(xù)提高。已建成智能變電站575座,正在建設(shè)新一代智能變電站。實現(xiàn)了3100多條特高壓及高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測。在30個重點(diǎn)城市核心區(qū)建成技術(shù)領(lǐng)先、靈活可靠的智能配電網(wǎng)。到目前累計安裝智能電表1.65億只,實現(xiàn)客戶用電信息采集1.66億戶;2015年安裝智能電表將達(dá)到3.4億只。建成電動汽車充換電站383座、充電樁1.5萬個,在環(huán)渤海、長三角地區(qū)形成了城際充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。建成技術(shù)先進(jìn)的電網(wǎng)調(diào)控中心、運(yùn)營監(jiān)測(控)中心、客戶服務(wù)中心,實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行、重要資源、客戶服務(wù)在線監(jiān)測和實時管控。
四是科技研發(fā)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成果豐富。建成特高壓交流、直流、高海拔、工程力學(xué)四個試驗基地和大電網(wǎng)仿真、直流成套設(shè)計兩個研發(fā)中心,形成功能齊全的特高壓、大電網(wǎng)試驗研究體系,全面掌握了特高壓交、直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備制造能力。在大電網(wǎng)控制保護(hù)、智能電網(wǎng)、清潔能源接入等領(lǐng)域取得一批世界級創(chuàng)新成果。建立了系統(tǒng)的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,目前已制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)363項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)145項、國家標(biāo)準(zhǔn)66項,編制國際標(biāo)準(zhǔn)19項,特高壓交流電壓成為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓。高壓直流、大容量可再生能源接入電網(wǎng)等4個分技術(shù)委員會秘書處設(shè)在中國國家電網(wǎng)公司。
我們非常高興地看到,近年來世界各國在發(fā)展智能電網(wǎng)方面開展了大量工作,取得了許多突破和重要進(jìn)展。印度、巴西、南非等國正在積極推進(jìn)特高壓交、直流工程建設(shè);美國、歐盟、日本等在電網(wǎng)升級改造、新能源發(fā)展、分布式發(fā)電、電動汽車、儲能裝置、互動服務(wù)等方面取得了新的突破。雖然不同國家在技術(shù)路線、工作重點(diǎn)、具體措施上有所差異,但總體目標(biāo)和方向是一致的。中國有句諺語:“眾人拾柴火焰高。”面向未來,中國國家電網(wǎng)公司愿意與在座的各位同行一道,在基礎(chǔ)研究、科技攻關(guān)、設(shè)備研制、工程建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)等方面加強(qiáng)交流與合作,共同推動堅強(qiáng)智能電網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。
女士們、先生們,正如40多年前我們無法預(yù)測電網(wǎng)的蓬勃發(fā)展和電力事業(yè)的突飛猛進(jìn),我們對未來堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展充滿期待。讓我們秉持開放、創(chuàng)新、合作、共贏的宗旨,凝聚共識、攜手共進(jìn)、開拓創(chuàng)新,共同推動電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級和快速發(fā)展,以我們的智慧和力量,為經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。
【嘉賓主旨發(fā)言摘登】
智能電網(wǎng)是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵
德國電氣工程師協(xié)會主席喬希姆·施耐德
未來能源革命,需要智能化的電力供應(yīng),包括虛擬電廠、智能電網(wǎng)、新型能源市場、電動汽車、智能交通、智能家庭、智能都市等,需要從常規(guī)能源系統(tǒng)過渡到創(chuàng)新型解決方案。
我想介紹一下德國能源轉(zhuǎn)型。德國可再生能源占全部能源消費(fèi)的百分比到2020年增加到35%,到2030年增加到50%,到2050年增加到80%。到2050年德國要把全部能源消耗減掉25%,溫室氣體排放用今后7年時間減少40%。
對我們來說,發(fā)展智能電網(wǎng)是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。德國能源轉(zhuǎn)型不僅瞄準(zhǔn)輸電、發(fā)電,而且注重配網(wǎng)。
德國可再生能源的97%以上接入配網(wǎng),配網(wǎng)電壓等級從0.4千伏到110千伏,配網(wǎng)占總計170萬千米輸電線路長度的98%。目前約有8000家電廠和主要變電站是遙控控制的,不包括更小的分散化的電廠。這些驅(qū)動著我們對自動化控制改善的需求??偠灾?,新的能源系統(tǒng)需要符合變化了的現(xiàn)實。
再講一組數(shù)字。我們要新建14萬千米長的配網(wǎng),在2020年前完成。我們要從德國北部北海把風(fēng)能發(fā)電輸送到德國西部和南部這些工業(yè)化地區(qū),需要增建幾千千米長的輸電線路。
今后,我們要以經(jīng)濟(jì)、高效、安全、可持續(xù)、環(huán)境友好的方式供電,這得依靠智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)就像一條路,把虛擬電廠、智能移動設(shè)備、智能家庭等組織起來。我們需要把不同專業(yè)技術(shù)聯(lián)合起來,開展跨部門、跨產(chǎn)業(yè)、跨國合作。此外,還要有國際化標(biāo)準(zhǔn)。
智能電網(wǎng)要注重可靠性與效率
美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究機(jī)構(gòu)主任喬治·阿諾德
當(dāng)今美國的電網(wǎng)與早期電網(wǎng)已經(jīng)完全不同了,不僅在輸電方式上有所改變,而且在發(fā)電結(jié)構(gòu)、發(fā)電設(shè)備上有所改變。
目前北美電網(wǎng)仍在進(jìn)行著大規(guī)模改革。改革的第一個方向是實現(xiàn)效率化,為了使電網(wǎng)更加可靠,要靠智能電網(wǎng)來提高其可靠性;第二個方向是增強(qiáng)能源供應(yīng)的可靠性;第三個方向是發(fā)展可再生能源,目前美國有了可再生能源標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),保證可再生能源生產(chǎn)。
在智能電網(wǎng)方面,美國政府提出支持國家電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化,最終打造智能電網(wǎng)。2011年,白宮制定了四項支柱性政策,強(qiáng)調(diào)如何建設(shè)智能電網(wǎng)。第一,智能電網(wǎng)投資要使消費(fèi)者得到好處,電力消費(fèi)必須是廣大國民負(fù)擔(dān)得起的,不能超出其支付范圍。第二,一些新技術(shù)要不斷挖掘出新潛力,以便在未來100年間提供真正可靠的能源供應(yīng)。第三,運(yùn)用這些技術(shù),使能源實現(xiàn)可循環(huán)利用。第四,所使用的一系列技術(shù)必須滿足安全性要求。
目前,已有三分之一的美國人用上了智能電表。智能電網(wǎng)帶來的好處正在初步顯現(xiàn),我們發(fā)現(xiàn),用電高峰時用電量減少了20%?30%,這是非??捎^的。此外,智能電網(wǎng)提高了供電可靠性,使平均停電時間縮短了20%。
加快建立智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系
法國電力公司可再生能源部主任讓·弗朗索瓦·福熱拉
隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)不斷取得進(jìn)步,自然環(huán)境也在不斷惡化,各種不確定因素不斷增多,電力企業(yè)面臨一個更加復(fù)雜的世界格局。在這種背景下,我們必須保證安全可靠的能源供應(yīng)。這也為電力企業(yè)提供了一個難得的發(fā)展機(jī)遇。
隨著化石能源不斷消耗和環(huán)境保護(hù)壓力不斷加大,新能源和可再生能源發(fā)電大規(guī)模開發(fā)利用成為時代的需求。法國電力公司大力建設(shè)更加清潔、穩(wěn)定、安全的核電站,使核電成為法國最主要的發(fā)電形式,并形成了獨(dú)特的核電安全文化。法國電力公司在風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源并網(wǎng)方面做了很多工作,積極開發(fā)海上風(fēng)能、生物質(zhì)發(fā)電、天然氣發(fā)電,在發(fā)電側(cè)和用電側(cè)提供了很周到的服務(wù)。
法國電力公司一直致力于智能電網(wǎng)、智能城市建設(shè),我們希望在歐洲建設(shè)一張自動化水平更高、互動性更強(qiáng)、供電可靠性更高的智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)可以更好地協(xié)調(diào)各種發(fā)電形式,優(yōu)化電力資源配置,當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)問題的時候,能夠?qū)崿F(xiàn)快速自愈。
我們致力于與政府部門合作,鼓勵分布式光伏發(fā)電并網(wǎng);大力推廣智能電表,引導(dǎo)客戶更多地應(yīng)用智能用電技術(shù),進(jìn)行智能用電管理,有效提高能源利用效率,并達(dá)到節(jié)約能源的目的;建設(shè)智能城市,對供電、供水、供氣、垃圾處理等社會資源網(wǎng)絡(luò)實施統(tǒng)一管理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,建設(shè)一套更加智能的城市管理系統(tǒng)。
建設(shè)智能電網(wǎng),僅有技術(shù)上的解決方案是不夠的,還需要建立一套智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。這需要加強(qiáng)跨國交流合作,達(dá)成普遍的國際共識。在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系指導(dǎo)下,電力企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)開展通力合作,將會有效加快智能電網(wǎng)建設(shè)。
積極建設(shè)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省基準(zhǔn)認(rèn)證局副局長安永裕幸
日本面臨著能源方面的挑戰(zhàn)。我們需要減少二氧化碳排放,而現(xiàn)在更多地依靠火力發(fā)電。福島核泄漏事件之后,核電發(fā)展面臨困境。在這樣的情況下,我們急需改變能源結(jié)構(gòu),這就需要引進(jìn)更多的可再生能源。光伏發(fā)電及風(fēng)電的浮動性較大,會對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行造成影響,這就需要我們建設(shè)智能電網(wǎng),為新能源發(fā)展提供基礎(chǔ),使電力能夠安全穩(wěn)定地供應(yīng)。
目前,日本政府和私人機(jī)構(gòu)在共同建設(shè)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目。日本政府鼓勵私人企業(yè)開發(fā)利用可再生能源,幫助企業(yè)和大學(xué)進(jìn)行新能源早期研發(fā),促使不同利益相關(guān)方共同推動智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目發(fā)展,并且一直在推動智能電網(wǎng)建設(shè)國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。下面我介紹一下日本正在實施的幾個試點(diǎn)項目:橫濱市智能城市試點(diǎn)項目,以建筑為單位監(jiān)測電力消費(fèi)情況和可再生能源使用情況;豐田市建設(shè)了67個智能民居試點(diǎn),并推廣電動汽車;北九州市正在試點(diǎn)“動態(tài)定價”制度,即每天根據(jù)電力狀況改變電價以平衡電力供求等。我們希望以試點(diǎn)項目實施為開端,搜集相關(guān)數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),為未來智能電網(wǎng)發(fā)展提供依據(jù)。
我們認(rèn)識到,智能電網(wǎng)是由不同系統(tǒng)相互作用構(gòu)成的,為了實現(xiàn)智能電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定,急需構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,尤其是國際標(biāo)準(zhǔn)體系,非常希望能夠通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建,為推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。