關(guān)于新能源接入與智能電網(wǎng)發(fā)展研究
發(fā)布時間：2020-12-02
我國應(yīng)大力發(fā)展新能源接入，包括風(fēng)電和太陽能發(fā)電，由於它們是來風(fēng)、有光才能發(fā)電，從多年運行實踐證明，必須有相適應(yīng)的調(diào)峰設(shè)施才能避免大規(guī)模的棄電。
關(guān)于智能電網(wǎng)，國際上沒有統(tǒng)一的定義，其實《智能》是科學(xué)技術(shù)上的有效智識和解決能力，可以采用智能技術(shù)來研究改迸電網(wǎng)的運行和規(guī)劃，包括一次方面電源和各級電壓電網(wǎng)，也包括二次方面自動保護控制技術(shù)和通信信息技術(shù)，但不是《智能電網(wǎng)》。上世紀歐美創(chuàng)辦的《智能電網(wǎng)》是采用先進的傳感技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，而與能源、電廠、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)無關(guān)。
一.新能源接入
2014年我國風(fēng)電并網(wǎng)容量達8805萬千瓦，2015年居世界首位，占全國裝機的6.9%，主要集中在東北、華北和西北，約共占88%。但其年利用小時居世界末位，說明風(fēng)電發(fā)展問題嚴重，2014年全國風(fēng)電利用小時僅為1893，2015年一季利用小時水平基本不變，棄風(fēng)嚴重;關(guān)鍵是在電源結(jié)構(gòu)上缺調(diào)峰電源配合。歐洲西班牙、德國、丹麥風(fēng)電并網(wǎng)裝機占全國裝機比例較高，而且其應(yīng)用率也較高，因有相應(yīng)調(diào)峰電源配合。國網(wǎng)公司提出風(fēng)火打捆，要求配裝 1.6～2倍于風(fēng)電的大容量火電機組，以提高輸電通道效益，解決風(fēng)電隨機性給電網(wǎng)的沖擊，結(jié)果迫使大容量火電機組深度調(diào)峰，完全違背了節(jié)能減排原則，既不科學(xué)又不可行。
2014年我國光伏裝機裝機達2805萬千瓦，2015年一季新增504萬千瓦，累計裝機達3309萬千瓦。太陽能發(fā)電有兩種技術(shù)：[太陽能熱發(fā)電]是將太陽能→熱能→機械能→電能;另一是「太陽能光伏發(fā)電」，使用半導(dǎo)體光電器件將光能→電能。對光伏發(fā)電有兩種布局：一是集中式的光伏電站，政府計劃在青海、甘粛、新疆、內(nèi)蒙古、西藏、寧夏、陜西、云南以及華北、東北的部分適宜地區(qū)，并和水電、風(fēng)電結(jié)合互補，計劃到2015/2020年建設(shè)一批1000/2000萬千瓦集中式并網(wǎng)光伏電站，對此應(yīng)考慮同時裝設(shè)有相應(yīng)的調(diào)峰設(shè)施作為批準的必要條件，否則就不可行。二是分布式光伏發(fā)電應(yīng)優(yōu)先開發(fā)分散/分布型，在城鎮(zhèn)住宅、工業(yè)、經(jīng)濟、公共設(shè)施等建筑屋頂建設(shè)分布式光伏發(fā)電自用，也可供熱自用，這是當(dāng)前全球應(yīng)用最廣泛，因其經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、靈活性優(yōu)勢突出，在德國、荷蘭、意大利、美國等大量應(yīng)用。我國計劃到 2015/2020年建設(shè)共1000/2700萬千瓦分布式光伏發(fā)電，可能不足。在建設(shè)地點排序上，光伏發(fā)電要優(yōu)先近負荷中心，也應(yīng)配合相適應(yīng)的調(diào)峰設(shè)施。
二.智能電網(wǎng)發(fā)展研究
2003年美國政府在《電網(wǎng)—2030》規(guī)劃中首先提出了《智能電網(wǎng)》的戰(zhàn)略構(gòu)思，其后進行了大量的技術(shù)研究、工業(yè)示范、社會試點直至局部商業(yè)化運營，現(xiàn)己成為美國政府的重要國策。2005年歐盟將《智能電網(wǎng)》上升到國家戰(zhàn)略地位開展研究。美國能源部關(guān)于《智能電網(wǎng)》定義表述為：《智能電網(wǎng)》是采用先進的傳感技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)來保證更為高效、經(jīng)濟和安全地發(fā)電、輸電和供電的現(xiàn)代電網(wǎng)，它集成了從發(fā)電、輸電和配電以及用電設(shè)備領(lǐng)域的大量有益于社會的創(chuàng)新技術(shù)和手段，以滿足不斷變化的未來社會需求。
但是從半個世紀世界電力發(fā)展和運行經(jīng)歷論證，為什么美歐電力系統(tǒng)的重大停電占世界首位，因為它們發(fā)展的《智能電網(wǎng)》祗是針對電力工業(yè)的專門傳感技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)。其實《智能》是科學(xué)技術(shù)上的有效智識和解決能力，本來可以采用智能技術(shù)來研究改迸電源/電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、規(guī)劃和運行，包括一次方面各種電源和各級電壓電網(wǎng)，也包括二次方面自動控制保護技術(shù)和通信信息技術(shù)，這才是全面保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟發(fā)供用電的關(guān)鍵。由於美歐發(fā)展的《智能電網(wǎng)》沒有針對和解決這一重要的關(guān)鍵，所以美國至今未能解決造成世界最嚴重大停電的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分區(qū)不足又龐大自由聯(lián)網(wǎng)問題，但歐洲原為世界最寵大的交流電網(wǎng)已開始以直流隔離逐步分區(qū)，將從電網(wǎng)結(jié)網(wǎng)徹底解決重大停電問題了。
半個世紀以來，為什么中國(除臺灣外)從不發(fā)生重大停電?因為通過上世紀中國210次電網(wǎng)事故和世界特別是美國重大停電的研究，有針對性的在1981年頒發(fā)了《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》又實行了全國保護控制技術(shù)四統(tǒng)一，而且30多年來已按四統(tǒng)一原則發(fā)展更先進的電子保護、自動控制、傳感和通信技術(shù)。因此，從我們的實踐經(jīng)驗和實事求是的科學(xué)態(tài)度，中國的智能技術(shù)發(fā)展早已包括解決最重要的電廠/電網(wǎng)結(jié)構(gòu)問題，同時又解決更先進的電子保護、自動控制、傳感和通信技術(shù)，才成為世界電力最安全的國家。至於僅片面發(fā)展傳感技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的《智能電網(wǎng)》技術(shù)可供參考，但不能作為依據(jù)。
劉振亞著《中國電力與能源》書(181頁)稱“對我國來說，智能電網(wǎng)應(yīng)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架”，將歐美主要是采用先進的傳感技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的《智能電網(wǎng)》來為特高壓電網(wǎng)開路，所以我們不應(yīng)為《智能電網(wǎng)》迷路。