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中國正成為世界智能變電站技術的引領者
來源: | 作者:huaidian | 發布時間: 2016-07-14 | 2363 次瀏覽 | 分享到:

隨著風能、太陽能等可再生能源的不斷發展,國家電網系統正在醞釀轉向“智能化”。

然而,可再生能源的發電量會隨氣象條件的變化而發生大幅波動。例如,當沒有風時,風力發電的葉片基本上不會轉動;太陽照射不到,太陽能發電也發揮不 了多少作用。一旦其加入電網,就會給電網系統帶來頻率變動,造成電壓上升以及如何吸收剩余電力等難題。這就需要電網系統變得更加“智慧”。近年來頻頻提及 的“智能電網”概念,其初衷即是為了解決類似的問題。

但究竟何為智能電網,它都孕育著哪些商機?國資可以在哪些領域大展拳腳?或許一兩句話說不清楚,權當從解惑開始。

蓄電池與智能電網

在電網中,發電的輸出和需求相一致是十分重要的,假若輸出超過需求,頻率就會升高。反之,頻率就會降低。要想保證電力質量,就必須要穩定頻率。

剛開始之初,風電、太陽能發電的上網量很小,電網(電力系統)可以吸收其輸出變化。但隨著這部分發電上網量的增大(規劃的一個目標是20%- 30%),很快便超出了現行電網的吸收能力。其直接后果是:電力系統頻率將隨之發生變化,引起停電事故或降低供電質量。比如,目前我們國家電網的標準電壓 為220v,家用電器的電壓設定也是220v。如將風能、太陽能發電系統直接并入電網,按照歐姆定律就會使其電壓出現上升,超過了220v。這樣,你家里 的所有電器就全廢了。

為了確保電網運行的穩定性,解決方法之一就是采用大型蓄電池,并通過傳感器加以控制。具體做法是:針對風力發電與太陽能發電的能源輸出,采用蓄電池 作為緩沖來保證電網的穩定;再在網絡中安裝傳感器,用來監控(即負荷控制)普通住宅、辦公樓、工廠等用電方的電力需求(負荷),從而使發電端與負荷端都實 現優化控制。

這就是“智能電網”的雛形。

世博會的實驗場

2010年上海世博會園區,就是中國版“智能電網”精彩展示的實驗場。

國家電網將這個“智能電網”命名為“堅強的智能化電網(Strong&SmartGrid)”。據說,“Strong”的意思是構筑較少出現停電事 故的高可靠性電力網,“Smart”的意思是構筑可以利用通信來掌握供電情況的電力網。據《技術在線》的相關采訪,堅強智能電網的重點將是“即便導入輸出 功率不穩定的可再生能源,也可以穩定運行的電力網”。

眾所周知,世博會場是太陽能發電的聚集地。其中,中國館、世博中心、未來館和主題館分別安裝有302kW、1040kW、520kW以及2825kW的太陽能發電設施,主要設施上的太陽能電池總裝機容量超過4.68兆瓦。

這些發電,都被連接到世博園區內的“堅強的智能化電網”。因為園區內還設置了32座10kV變電站和200個降壓用變壓器。這些設備的一部分中配置有服務器,從而構筑了收集電力信息的網絡。

這個“堅強智慧”的電網是這樣工作的:隨時掌握世博會場內的太陽能電池發電量、主要設施的用電量、空調和照明等設備的用電量,以及可進行充放電的電 動汽車電力供求量等,還可確認電費。電力信息的收集工作中使用捆綁在光纖和電力線上的自主開發的通信線。一個比較牛的地方是:檢測到斷線等故障時,這一系 統可以自動切換為其他路徑的電力系統并進行修復。

世博園區外的周邊部分居民小區,則進行了智能電表試點,利用電能管理系統收集、分析家庭用電的數據信息。

新的市場機會

世博會后,中國“智能電網”出現了越來越多的綜合示范園。

日前,作為國內首個智能電網綜合示范工程,中新天津生態城智能電網工程中和暢路110千伏智能變電站基本建成,并進入了其電壓設備調試階段,這也是天津市首個智能變電站。而3月30日,揚州開發區的“智能電網綜合示范工程”建設工作方案,也順利通過了國網公司的評審。

此前,國家電網年初已建成投產110千伏四川北川和220千伏青島等7座智能變電站。智能變電站是堅強智能電網建設中實現能源轉換和控制的核心平臺 之一,是智能電網的重要組成部分,也是實現風能、太陽能等新能源接入電網的重要支撐。作為銜接智能電網發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節的關 鍵,智能變電站可在技術和功能上更好地滿足智能電網信息化、自動化、互動化的要求。

無疑,中國堅強智能電網建設已經實現重大突破,正成為世界智能變電站技術的引領者。

更重要的是,“十二五”期間,國家電網將投資5000億元,建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網架和13回長距離支流 輸電工程,初步建成核心的世界一流的堅強智能電網。形成以“三華”(華北、華中、華東)為堅強受端,以西北、東北電網為堅強送端的三大同步電網,跨區輸電 規模達到2.5億千瓦,國家電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平將得到全面提升。

智能電網將電力輸送和信息技術結合,可實現電能的雙向傳輸,輸配電以及用電的智能調節、合理均衡。這無疑帶來了更多的市場機會。

在電網中安裝蓄電池,并通過負荷控制來實現最佳的供需平衡,這是智能電網的理想狀態。要達到這一理想狀態,除了以往電力系統的傳統技術與產品外,可能還需要一些全新的系統。比如,蓄電池、智能電表、負荷控制裝置等等。

有報道認為,智能電網的關鍵技術包括高速、雙向、實時、集成的通信技術,參數量測技術,設備技術、控制技術以及支持技術。僅就智能電表一項而言,除了傳感器與通信模塊等部件,也包括外測量設備耗電量的部件。與普通電表相比,它更具有通信、用電管理、電費記賬等多種功能。

目前,全球知名廠商紛紛進入智能電網市場。除了通用(GE)等電力龍頭企業外,還有IBM、英特爾等電子業巨頭。

市場部:0517-8453 7829
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