對智能電網發(fā)展的基本判斷
利用智能電網技術升級改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電網智能化成為電力行業(yè)發(fā)展的大趨勢。關于智能電網的發(fā)展,有幾個基本判斷。
重新平衡能源體系。說到重新平衡能源體系,其原因是顯而易見的,是新的能源利用方式,將會打破原有的能源體系。過去,能源體系是穩(wěn)定的,然而隨著環(huán)境污染的壓力和化石能源的枯竭,逼迫人們選擇可再生能源。而可再生能源的不穩(wěn)定性,與其高昂的設備和人工成本相關,使得其只能是火電的一個有限的補充。傳統(tǒng)電廠具有大部分可再生能源電廠無法替代的作用,傳統(tǒng)電廠可以在需要的時候提供電力,即使在無風或陰天的時候保證供電。可再生能源發(fā)電的波動性目前只能通過調節(jié)性強的傳統(tǒng)電廠來加以彌補,以保障整個電力系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。
那么,當燃煤日漸枯竭,環(huán)境容量日益飽和,可再生能源必須要成為電能應用的主力軍時,便對電網提出了新的更高的要求。我們引進的是綜合能源利用體系,可以用大儲能系統(tǒng),也可以用分布式儲能方式。大儲能的方式廣泛采用抽水蓄能的方式,分布式儲能的方式廣泛采用的是諸如電動汽車的蓄能。
綜上所述,智能電網最終實現的是,用現代通信技術將可再生能源大量使用后的不穩(wěn)定的電網重新平衡過來。這種平衡不僅包括電能生產和消費在時間和空間上的不匹配,同時還包括新能源大量使用后,過去的可控的電源去滿足不可控的負荷,轉變?yōu)殡娫磁c負荷雙不可控。利用現代信息通訊技術,以及預測預報、儲能、虛擬電廠、智能電表、智能家電等一系列智能電網技術升級改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電網智能化成為電力行業(yè)發(fā)展的大趨勢。
儲能是一種思維方式。眾所周知,中國水電以三峽為地標,而三峽是儲能的最典型代表。由于電能的發(fā)、輸、供、用的瞬時屬性,無法大量地存儲。因此,只能通過加強消費側的負荷預測和信息收集,傳輸到生產側,實行動態(tài)的平衡。當然,這種自平衡的水平提高還有很長的路要走。因此,儲能技術將是未來的一個發(fā)展重點。基于電能在不同時段的生產成本不一樣,我們也發(fā)明了抽水蓄能電廠。這是一種集中式的儲能技術,一定程度上解決了電能不能大量存儲的問題。然而,其局限性也逐漸顯現出來。建立一個這樣的抽水蓄能電站,成本是很高的,修筑大壩,購置設備,聘請人員,投入的人力和物力也是持續(xù)的,建設周期也相對較長。
電動汽車是未來儲能的主力軍。隨著交通燃料的升級換代,電動汽車將逐步取代燃油車。國內某型號電動摩托車都已經實現了充一次電,從西安跑到了鄭州,整整一千多里路。而電動汽車的數量是日益增多的。
要讓全國的電動車自動成為智能電網的儲能體系,就需要設計一種利益共生的機制,保證這些電動汽車主人有動力,在利己的同時利社會。
能源互聯網與微電網并存。全球能源互聯網是一個偉大的構想,能源互聯網,就是將全世界的能源生產與消費通過一個有形的網絡進行互聯。世界各地的氣候和地理各不相同,有些地方風力發(fā)達,比如荷蘭,那個國度里是天然的風力發(fā)電基地。有的地方是太陽能發(fā)電的天堂,比如北極和南極,一年當中有長達6個月的無間斷日照,極晝能提供穩(wěn)定的太陽光。能源互聯網將世界能源生產進行最優(yōu)配置成為可能,從而降低能源生產成本,促進能源技術更新,避免能源浪費。
中國在特高壓電網建設中獲得了寶貴的經驗,敢為天下先的精神使得今天的中國電網十分堅強,保障了國家經濟社會的健康快速發(fā)展。然而,智能電網描繪給人類的全球互聯網并不是一朝一夕就能成就的,需要幾代人艱苦卓絕地不懈奮斗才能實現。在這個過程中,一定會長期存在大電網和分布式微網并存的多元化局面。這種局面的形成取決于兩個方面,集中式生產能源的方式,降低了一二次能源轉換成本,而集中式消費并不一定就能降低能源成本。最為典型的例子是深山里的農民家里,一個電燈的成本相當地高,而如果采取分布式微電網來解決偏遠山區(qū)的用電問題,就會節(jié)約得多,在此因地制宜、因時制宜顯得尤為重要。
移動自供應可穿戴能源的時代即將來臨。在并不遙遠的將來,給自己的房子穿上一層薄膜一樣的“衣服”,整棟房子的自用電就充足了,這是智能移動發(fā)電系統(tǒng)帶來的便利。即便是搬家,也可以把這套系統(tǒng)帶到新的地方,插上統(tǒng)一的接口,無需太多的調試,電就能自動接入。
對于個人而言,今天你可能還帶著手機充電寶到處跑,以后就不必了,你的衣服或帽子已經具備了發(fā)電的功能。只要你在太陽底下,或者在活動,你的動力被收集起來,發(fā)成電存儲在衣服里。這樣,你自身的用電通過這種移動式的解決方案就不是問題了。天熱的時候,衣服里的電會給你降溫,天寒時,會自動給你升溫保暖,可穿戴的衣服和帽子都將成為新能源發(fā)電的新載體。
無尾充電技術已經在手機上成為現實,在不遠的將來,會不會有一種技術,讓我們站在特高壓電網鐵塔底下,進行能源的交換?
責任編輯:電朵云
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