2009年5月22日,中國國家電網首次公布了智能電網計劃,表明中國的電力改革已經步上正軌。
什么是智能電網,智能電網和普通電網有什么不同?
所謂智能電網即以物理電網為基礎,將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。智能電網的核心內涵是實現電網的信息化、數字化、自動化和互動化。
智能電網技術有哪些優點呢?
可靠性——在電網發生大擾動和故障時,智能電網仍能保持對用戶的供電能力,而不發生大面積的停電事故;在自然災害和極端氣候條件下、或人為的外力破壞下仍能保證電網的安全運行;具有確保信息安全的能力和防計算機病毒破壞的能力。
自愈性——因為使用實時傳感器和自動化的控制設備,智能電網可以對電力系統的故障進行預測和檢測,進而做出反應,自動的避免停電和電力質量惡化。在智能電網里面,停電的事故永遠不會發生,系統的局部故障并不會導致某些地區的停電。
互動性——智能電網一個非常核心的理念就是試圖通過雙向的信息傳遞和分時電價,改變電力用戶的用電行為,以削峰填谷,降低系統對電源容量的需求。實時、雙向通訊的智能電網能鼓勵用戶節約能源,同時允許用戶向電網賣電。家庭太陽能板、小型風電和電動汽車都可以接入電網,普通家庭和小型商業用戶可以把他們富余的電能通過智能電網賣給鄰居或是電網的其他用電方。
兼容性——國內風電場開發地區一般都集中在邊遠地區,這恰恰是電網比較薄弱的地方,承受能力有限。并且,邊遠地區負荷相對較小,使得發出的電很難在當地被消納。風電密度低、不穩定、不連續性使得發電量忽上忽下,對我國尚不堅強的電網構成沖擊,電網不愿接入,使風電場利用小時數過低,無法形成規模效應,導致風電項目內部投資回報率低于8%的社會平均水平,缺乏投資吸引力。智能電網建成后除了能夠輸送傳統煤電外,還能夠輸送可再生能源,比如風電和太陽能。我國之所以高調提出大力建設智能電網,主要原因是支持風電、太陽能等新能源接入,支持需求側管理。
節能環保——智能電網的首要作用是節能,我國一年社會用電總量近35000億千瓦時,實現電網信息化之后,每年在配電輸電用電等環節即可節約5%至10%的電力資源,節省價值近2000億元人民幣。建造智能電網還助于城市減排溫室氣體。
智能電網發展歷程
2005年,坎貝爾發明了一種技術,利用的是(Swarm群體行為)原理,讓大樓里的電器互相協調,減少大樓在用電高峰期的用電量。坎貝爾發明了一種無線控制器,與大樓的各個電器相連,并實現有效控制。比如,一臺空調運轉15分鐘,以把室內溫度維持在24℃;而另外兩臺空調可能會在保證室內溫度的前提下,停運15分鐘。這樣,在不犧牲每個個體的前提下,整個大樓的節能目標便可以實現。這個技術賦予電器于智能,提高能源的利用效率。
2006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》(AEuropeanStrategyforSustainable,CompetitiveandSecureEnergy)強調智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發展方向。這時候的智能電網應該是指輸配電過程中的自動化技術。
2006年中期,一家名叫“網點“(GridPoint)的公司最近開始出售一種可用于監測家用電路耗電量的電子產品,可以通過互聯網通信技術調整家用電器的用電量。這個電子產品具有了一部分交互能夠,可以看作智能電網中的一個基礎設施。
2006年,美國IBM公司曾與全球電力專業研究機構、電力企業合作開發了“智能電網”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統的“中樞神經系統”,電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監控電網,優化電網性能、防止斷電、更快地恢復供電,消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯網的裝置。這個可以看作智能電網最完整的一個解決方案,標志著智能電網概念的正式誕生。
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