交流智能電網(wǎng)技術提升能源利用水平
“智能電網(wǎng)建設,將提高我國一次能源的綜合開發(fā)和利用效率,降低環(huán)境損失與供電成本,推動我國分布式能源的發(fā)展,并促進我們裝備制造業(yè)技術提升?!痹?月28日開幕的2012中國智能電網(wǎng)建設國際論壇上,國家發(fā)改委能源研究所原所長周鳳起這樣表示。
此次論壇由中國電機工程學會電力系統(tǒng)專業(yè)委員會、中國能源環(huán)境科技協(xié)會等部門聯(lián)合主辦,以“引領世界智能電網(wǎng)技術創(chuàng)新,促進中國電力可持續(xù)發(fā)展”為主題,就“十二五”期間智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關政策與推進實施計劃,現(xiàn)階段面臨的問題、挑戰(zhàn)及應對措施等內(nèi)容展開交流,探討國內(nèi)外智能電網(wǎng)建設的關鍵技術、研究成果和解決方案。
一次能源的不均衡分布以及能源利用效率不高,一直是我國能源發(fā)展亟待解決的問題。今年全國兩會政府工作報告提出,要“加強用能管理,發(fā)展智能電網(wǎng)和分布式能源,推動傳統(tǒng)清潔能源高效利用,安全高效發(fā)展核電,實施節(jié)能發(fā)電調(diào)度、合同能源管理、政府節(jié)能采購等行之有效的管理方式”。國家電網(wǎng)公司于2009年提出建設堅強智能電網(wǎng),為我國能源可持續(xù)發(fā)展提供了保障。按照國家電網(wǎng)公司計劃,2011~2015年,智能電網(wǎng)進入全面建設期。
本次論壇邀請了國家能源專家咨詢委員會、中國科學院、中國電力科學研究院以及國網(wǎng)能源研究院等單位的專家學者們參加,分別針對儲能技術、能源發(fā)展思路、智能電網(wǎng)的社會經(jīng)濟效益等話題發(fā)表精彩論述。
本次論壇為期2天,同期還舉辦“第二屆中國國際智能電網(wǎng)建設技術與設備展覽會”。
儲能技術是構建智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)
國務院參事、國家能源專家咨詢委員會主任徐錠明:
用戶智能是智能電網(wǎng)的基礎,用戶意愿是智能電網(wǎng)的前提,能上能下是智能電網(wǎng)的要求,節(jié)能減排是智能電網(wǎng)的內(nèi)涵,新能源發(fā)展是智能電網(wǎng)的必然,電人和諧是智能電網(wǎng)的目標,以人為本、以用戶為本是智能電網(wǎng)的最根本要求。
我國當前電網(wǎng)運營面臨著最高用電負荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴大、調(diào)峰手段有限等諸多挑戰(zhàn),優(yōu)質(zhì)、自愈、安全、清潔、經(jīng)濟、互動是我國智能電網(wǎng)的設定目標。儲能在節(jié)約能源提高能效、推動低碳能源發(fā)展、確保區(qū)域能源安全、再生能源規(guī)?;谩⒔ㄔO使用分布式能源、智能電網(wǎng)建設與使用等方面有著非常重要的作用,能夠在發(fā)電、輸電、配電、用電四大環(huán)節(jié)得到廣泛而充分的利用,因此可以說,儲能環(huán)節(jié)是構建智能電網(wǎng)及實現(xiàn)目標不可或缺的關鍵環(huán)節(jié)。要了解儲能,就要從新能源革命角度看儲能,要從戰(zhàn)略高度定儲能的發(fā)展,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來部署儲能,從能源技術智能化抓儲能。
作為新能源革命中重要的一環(huán),美國、日本、德國等國家都在財政、政策上對儲能作出了支持,但儲能技術在我國現(xiàn)在還沒有引起更大范圍的重視。國家“十二五”規(guī)劃提出,要依托信息、控制和儲能等先進技術,推進智能電網(wǎng)建設。重視儲能技術,通過與科研單位和院校聯(lián)合,搶占這一新興產(chǎn)業(yè)的科技高地,應該成為選項之一。
說到儲能,人們很容易想到電池,但是現(xiàn)有的電池技術很難滿足電網(wǎng)級儲能的要求,而抽水蓄能和壓縮空氣儲能等傳統(tǒng)的儲能方式也在經(jīng)歷不斷改進和創(chuàng)新以適應能源發(fā)展的需求。儲能很難,實現(xiàn)規(guī)?;瘍δ芨y。我認為,實現(xiàn)儲能規(guī)模化應用要解決如下幾個技術問題:足夠大的儲能容量、足夠快的功率響應速度、足夠大的交換功率、足夠高的儲能效率、足夠短的充放電周期等。這些技術難題,需要相關技術的突破。比如,納米技術,如果納米技術用于儲能,就可以產(chǎn)出很高性能的電池,并將儲能容量提高1~2個數(shù)量級?! ?/p>
智能電網(wǎng)助力節(jié)能減排
國網(wǎng)能源研究院副院長胡兆光:
中國政府承諾,到2020年,非化石能源消費比重要提高到15%,單位GDP二氧化碳排放要比2005年下降40%~45%,這是一個非常嚴峻的目標。為什么現(xiàn)在全社會都在關注智能電網(wǎng)?主要就在于它可以節(jié)約用電,可以減少二氧化碳的排放。美國國家實驗室曾經(jīng)做過一個簡單的測算,如果利用智能電網(wǎng),美國到2030年可以實現(xiàn)直接節(jié)電減排12%,間接節(jié)電減排6%,綜合節(jié)電減排18%。
智能電網(wǎng)實際上是比現(xiàn)代的電力系統(tǒng)還要大的一個概念,它包括了可再生能源發(fā)電,大容量、長距離的智能輸電網(wǎng),也包括了智能配電、智能用電。在發(fā)電這一塊,智能電網(wǎng)可以更大限度地吸納可再生能源。比如,我們都知道風電等新能源發(fā)電受氣候的影響較大,智能電網(wǎng)能幫助用戶用上穩(wěn)定的電源。在用電這一塊,智能電網(wǎng)就可以根據(jù)實際情況引導用戶合理用電、科學用電、節(jié)約用電,實現(xiàn)資源最優(yōu)配置。比如,洗衣機等耗電“大戶”平時不開,那么在風速加大、可用電力增多的情況下,智能電網(wǎng)就會把家里的洗衣機打開,當然這時候的用電價格也會優(yōu)惠一些;再比如,在低谷的時候給電動汽車充電,在用電高峰期把電賣給電網(wǎng)。
國家電網(wǎng)公司在這方面也做了很多工作,2009年~2010年是智能電網(wǎng)規(guī)劃、標準、設計試點階段,2011~2015年,智能電網(wǎng)進入全面建設期,2020年基本上達到全面完成的目標。智能電網(wǎng)在2020年可以吸納更多的可再生能源并網(wǎng),可以引導更多的用戶節(jié)約用電,對實現(xiàn)我國2020年碳減排目標將起到巨大的作用。
隨著大容量的風電等可再生能源的發(fā)展,將刺激跨國的智能電網(wǎng)的形成。歐洲和北非已經(jīng)形成了一個歐洲-北非超級電網(wǎng),我們也可以和周邊國家——俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等合作。通過跨國的智能電網(wǎng),可以更大程度提高可再生能源的利用效率。
打開人類高端能源生產(chǎn)之路
國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟理事、中國科學院《科學時報》社首席經(jīng)濟學家武建東:
世界正在進入智能網(wǎng)時代。建筑、交通、工業(yè)設施、生活終端的產(chǎn)業(yè)標準將適應智能化,這些領域一半以上的產(chǎn)品,比如電器、照相機、汽車等交通工具、藥品食品等,將由智能化、網(wǎng)絡化的組件構成,現(xiàn)有的生產(chǎn)方式和生活方式將被顛覆,取而代之的是更為高效、經(jīng)濟、安全的生產(chǎn)和生活模式。
超級智能網(wǎng)將打開人類高端能源生產(chǎn)之路,比如,打通與生物結構的智能網(wǎng)絡聯(lián)系,實現(xiàn)以人工光合作用制造能源;利用太空電力推動人類的數(shù)據(jù)結構實現(xiàn)更高飛躍;利用高空風能實現(xiàn)飛行發(fā)電;實現(xiàn)海洋能源利用;實現(xiàn)新型核能發(fā)電和安全管理等。
從世界范圍來說,2013~2018年,是推進超級智能網(wǎng)絡主體架構建設階段,2018~2025年,將推動超級智能網(wǎng)成為與自然、社會系統(tǒng)并列的體系,成為有史以來最大的人造資源,并積極作用于自然和社會發(fā)展。
中國目前擁有世界上最大的能源網(wǎng)絡和用能終端,而且,未來二十年內(nèi)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化仍將處于高速發(fā)展時期,推動我國能源體系跨越式實現(xiàn)智能化并帶動智能網(wǎng)國際變革是一次難得的占領產(chǎn)業(yè)制高點的歷史機遇。這個轉變可推動我國能源系統(tǒng)躍遷為世界最高效的網(wǎng)絡,并構建能源調(diào)峰、部署新型儲能體系、推進資源循環(huán)利用、發(fā)展用能終端智能管理和實現(xiàn)智能網(wǎng)服務等新型能效發(fā)展模式。