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光伏整县推进政策

光亮的便当
俏皮的鸡
2022-12-29 05:52:59

光伏整县推进政策

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2026-04-28 11:02:46

国家能源局综合司正式下发《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,拟在全国组织开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏开发试点工作。并提出申报试点的县应满足:党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%。根据通知,全国共有676个,全部列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点,试点工作要严格落实“自愿不强制、试点不审批、到位不越位、竞争不垄断、工作不暂停”的工作要求。

试点过程中,不得以开展试点为由暂停、暂缓其他项目立项备案、电网接入等工作。对于试点过程中不执行国家政策、随意附加条件、变相增加企业开发建设成本的,将取消试点资格。

国家能源局综合司关于公布整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点名单的通知

国能综通新能〔2021〕84号

各省(自治区、直辖市)能源局,有关省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团发展改革委:

今年6月,我局印发了《国家能源局综合司关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》(以下简称《通知》)。目前,各省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团均已按要求报送了试点方案。现将各地报送的试点县(市、区)名单予以公布,并就有关事项通知如下:

一、各省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团共报送试点县(市、区)676个,全部列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点,具体名单见附件。

二、国家能源局将依托可再生能源发电项目开发建设按月调度机制,对试点地区各类屋顶分布式光伏发电项目备案、开工、建设和并网情况等进行全过程监测,按季度公布相关信息。

三、国家能源局将于每年一季度对上年度各试点地区的开发进度、新能源消纳利用、模式创新以及合规情况等进行评估并予公布。

四、2023年底前,试点地区各类屋顶安装光伏发电的比例均达到《通知》要求的,列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发示范县。

五、试点工作要严格落实“自愿不强制、试点不审批、到位不越位、竞争不垄断、工作不暂停”的工作要求。各试点地区要改善新能源开发建设营商环境,降低屋顶分布式光伏开发建设非技术成本,减轻投资开发企业负担。试点过程中,不得以开展试点为由暂停、暂缓其他项目立项备案、电网接入等工作。对于试点过程中不执行国家政策、随意附加条件、变相增加企业开发建设成本的,将取消试点资格。非试点县(市、区)按既有相关规定继续开展各类光伏发电项目开发建设工作。

六、各地电网企业要在电网承载力分析的基础上,配合做好省级电力规划和试点县建设方案,充分考虑分布式光伏大规模接入的需要,积极做好相关县(市、区)电网规划,加强县(市、区)配电网建设改造,做好屋顶分布式光伏接网服务和调控运行管理。

七、各省级能源主管部门要加强对本地区试点工作的组织领导和工作指导,规范开发建设市场秩序,对试点工作中出现的问题和偏差要及时处理和纠正。要通过制定示范合同文本等方式,切实保护农户合法权益,对借屋顶分布式光伏开发之机,以各种名目损害农民利益的,要严肃查处,纳入不良信用记录和失信惩戒名单。派出机构要加强对试点地区政策执行、开发进度及电网接入、并网消纳情况的监管,确保整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点工作规范开展。

八、国家能源局将组织专家通过现场调研等方式,加强对各地区试点工作的指导和协调,及时完善政策措施。各试点地区对工作推进过程中发现的问题要及时向国家能源局反映。

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俊逸的鸡
2026-04-28 11:02:46

一、将第八条第一款修改为:“国务院能源主管部门会同国务院有关部门,根据全国可再生能源开发利用中长期总量目标和可再生能源技术发展状况,编制全国可再生能源开发利用规划,报国务院批准后实施。”

增加一款,作为第二款:“国务院有关部门应当制定有利于促进全国可再生能源开发利用中长期总量目标实现的相关规划。”

第二款改为第三款,修改为:“省、自治区、直辖市人民政府管理能源工作的部门会同本级人民政府有关部门,依据全国可再生能源开发利用规划和本行政区域可再生能源开发利用中长期目标,编制本行政区域可再生能源开发利用规划,经本级人民政府批准后,报国务院能源主管部门和国家电力监管机构备案,并组织实施。”

第三款、第四款分别改为第四款、第五款。二、将第九条修改为:“编制可再生能源开发利用规划,应当遵循因地制宜、统筹兼顾、合理布局、有序发展的原则,对风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发利用作出统筹安排。规划内容应当包括发展目标、主要任务、区域布局、重点项目、实施进度、配套电网建设、服务体系和保障措施等。

“组织编制机关应当征求有关单位、专家和公众的意见,进行科学论证。”三、将第十四条修改为:“国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度。

“国务院能源主管部门会同国家电力监管机构和国务院财政部门,按照全国可再生能源开发利用规划,确定在规划期内应当达到的可再生能源发电量占全部发电量的比重,制定电网企业优先调度和全额收购可再生能源发电的具体办法,并由国务院能源主管部门会同国家电力监管机构在年度中督促落实。

“电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设,依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。

“电网企业应当加强电网建设,扩大可再生能源电力配置范围,发展和应用智能电网、储能等技术,完善电网运行管理,提高吸纳可再生能源电力的能力,为可再生能源发电提供上网服务。”四、将第五章章名修改为“价格管理与费用补偿”。五、将第二十条修改为:“电网企业依照本法第十九条规定确定的上网电价收购可再生能源电量所发生的费用,高于按照常规能源发电平均上网电价计算所发生费用之间的差额,由在全国范围对销售电量征收可再生能源电价附加补偿。”六、将第二十二条修改为:“国家投资或者补贴建设的公共可再生能源独立电力系统的销售电价,执行同一地区分类销售电价,其合理的运行和管理费用超出销售电价的部分,依照本法第二十条的规定补偿。”七、将第二十四条修改为:“国家财政设立可再生能源发展基金,资金来源包括国家财政年度安排的专项资金和依法征收的可再生能源电价附加收入等。

“可再生能源发展基金用于补偿本法第二十条、第二十二条规定的差额费用,并用于支持以下事项:

(一)可再生能源开发利用的科学技术研究、标准制定和示范工程;

(二)农村、牧区的可再生能源利用项目;

(三)偏远地区和海岛可再生能源独立电力系统建设;

(四)可再生能源的资源勘查、评价和相关信息系统建设;

(五)促进可再生能源开发利用设备的本地化生产。

“本法第二十一条规定的接网费用以及其他相关费用,电网企业不能通过销售电价回收的,可以申请可再生能源发展基金补助。

“可再生能源发展基金征收使用管理的具体办法,由国务院财政部门会同国务院能源、价格主管部门制定。”八、将第二十九条修改为:“违反本法第十四条规定,电网企业未按照规定完成收购可再生能源电量,造成可再生能源发电企业经济损失的,应当承担赔偿责任,并由国家电力监管机构责令限期改正;拒不改正的,处以可再生能源发电企业经济损失额一倍以下的罚款。”

本决定自2010年4月1日起施行。

《中华人民共和国可再生能源法》根据本决定作相应修改并对条款顺序作相应调整,重新公布。

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2026-04-28 11:02:46
第一章 总则第一条 为了促进可再生能源并网发电,规范电网企业全额收购可再生能源电量行为,根据《中华人民共和国可再生能源法》、《电力监管条例》和国家有关规定,制定本办法。第二条 本办法所称可再生能源发电是指水力发电、风力发电、生物质发电、太阳能发电、海洋能发电和地热能发电。

前款所称生物质发电包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。第三条 国家电力监管委员会及其派出机构(以下简称电力监管机构)依照本办法对电网企业全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目上网电量的情况实施监管。第四条 电力企业应当依照法律、行政法规和规章的有关规定,从事可再生能源电力的建设、生产和交易,并依法接受电力监管机构的监管。

电网企业全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目上网电量,可再生能源发电企业应当协助、配合。第二章 监管职责第五条 电力监管机构对电网企业建设可再生能源发电项目接入工程的情况实施监管。

省级以上电网企业应当制订可再生能源发电配套电网设施建设规划,经省级人民政府和国务院有关部门批准后,报电力监管机构备案。

电网企业应当按照规划建设或者改造可再生能源发电配套电网设施,按期完成可再生能源发电项目接入工程的建设、调试、验收和投入使用,保证可再生能源并网发电机组电力送出的必要网络条件。第六条 电力监管机构对可再生能源发电机组与电网并网的情况实施监管。

可再生能源发电机组并网应当符合国家规定的可再生能源电力并网技术标准,并通过电力监管机构组织的并网安全性评价。

电网企业应当与可再生能源发电企业签订购售电合同和并网调度协议。国家电力监管委员会根据可再生能源发电的特点,制定并发布可再生能源发电的购售电合同和并网调度协议的示范文本。第七条 电力监管机构对电网企业为可再生能源发电及时提供上网服务的情况实施监管。第八条 电力监管机构对电力调度机构优先调度可再生能源发电的情况实施监管。

电力调度机构应当按照国家有关规定和保证可再生能源发电全额上网的要求,编制发电调度计划并组织实施。电力调度机构进行日计划方式安排和实时调度,除因不可抗力或者有危及电网安全稳定的情形外,不得限制可再生能源发电出力。本办法所称危及电网安全稳定的情形,由电力监管机构组织认定。

电力调度机构应当根据国家有关规定,制定符合可再生能源发电机组特性、保证可再生能源发电全额上网的具体操作规则,报电力监管机构备案。跨省跨区电力调度的具体操作规则,应当充分发挥跨流域调节和水火补偿错峰效益,跨省跨区实现可再生能源发电全额上网。第九条 电力监管机构对可再生能源并网发电安全运行的情况实施监管。

电网企业应当加强输电设备和技术支持系统的维护,加强电力可靠性管理,保障设备安全,避免或者减少因设备原因导致可再生能源发电不能全额上网。

电网企业和可再生能源发电企业设备维护和保障设备安全的责任分界点,按照国家有关规定执行;国家有关规定未明确的,由双方协商确定。第十条 电力监管机构对电网企业全额收购可再生能源发电上网电量的情况实施监管。

电网企业应当全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量。因不可抗力或者有危及电网安全稳定的情形,可再生能源发电未能全额上网的,电网企业应当及时将未能全额上网的持续时间、估计电量、具体原因等书面通知可再生能源发电企业。电网企业应当将可再生能源发电未能全额上网的情况、原因、改进措施等报电力监管机构,电力监管机构应当监督电网企业落实改进措施。第十一条 电力监管机构对可再生能源发电电费结算的情况实施监管。

电网企业应当严格按照国家核定的可再生能源发电上网电价、补贴标准和购售电合同,及时、足额结算电费和补贴。可再生能源发电机组上网电价、电费结算按照国家有关规定执行。第十二条 电力监管机构对电力企业记载和保存可再生能源发电有关资料的情况实施监管。

电力企业应当真实、完整地记载和保存可再生能源发电的有关资料。第三章 监管措施

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2026-04-28 11:02:46
针对近两年国内风电产业发展较快的状况,我国政府近期对风电产业的发展目标作了调整。2007年“可再生资能源中长期规划”中提出,到2010年,全国风电总装机容量达到500万千瓦,而在今年3月发布的"可再生资能源十一五年规划"中,这一目标被提高到了1000 万千瓦;此外,按照“中长期规划”,到2010年要“形成江苏、河北、内蒙古3个100万千瓦级的风电基地” 凇笆 晃骞婊 敝校 庖荒勘瓯惶岣叩? 个。风电也是"十一五规划"中对发展目标唯一作出修订的可再生能源类别。 与此同时,为了给风电产业长期发展提供良好的外部环境,自2005年起,国家相继出台了《可再生能源法》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、《可再生能源中长期规划》、《节能发电调度办法(试行)》、《可再生能源十一五规划》等多项扶持风电政策,目前国内扶持政策主要涉及以下几项内容: 1、支持风电设备国产化 为鼓励国内风电设备产业发展,早在1996年当时的国家计委就推出了“乘风计划”。该计划以市场换技术为策略,提出:以一定的风力发电机定单为筹码,采取合资合作方式引进技术,在“十五”期间,实现大型风力发电机风机国产化率60%-80%以上的目标。 为鼓励国内企业开发、制造大功率风力发电机,2007年4月财政部发布通知规定,从2008年1月1日起,中国国内企业为开发、制造单机额定功率不小于1.2兆瓦的发电机组而进口的关键零部件、原材料,所缴纳的进口关税和进口环节增值税实行先征后退。 8月20 日,国家财政部发布《风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法》,明确了中央财政安排风电设备产业化专项资金的补助标准和资金使用范围,提出将对风力发电设备制造商给予直接的现金补贴。《办法》规定,政府将对符合支持条件的首50台兆瓦级风电机组按照600元/千瓦的标准予以补助,其中,整机制造企业和关键零部件制造企业各占50%。 2、风电全额上网 2006年,国家法改为颁布的《可再生能源法》要求电网公司全额收购新能源发电量。此后颁布的《可再生能源发电有关管理规定》明确,大型风电场接入系统工程由电网企业投资,并根据国家发改委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》和《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》,风电场接网费用纳入可再生能源电价附加给予补偿。 3、风电特许权招标 2003年,国家发改委开始推行风电特许权开发方式,即:通过招投标确定风电开发商和上网电价。目前国内的风电项目招标已经先后进行了5期,通过招标综合考虑风电项目投标商的融资能力、财务方案、技术方案、机组本地化方案、上网电价等因素,有力地培育了国内风电产业发展。 4、强制风电发电目标 根据国家有关可再生能源发电配额规定,到2010 年和2020 年,权益发电装机总容量超过500 万千瓦的投资者,所拥有的非水电可再生能源发电权益装机容量应分别达到其权益装机总容量的3%和8%以上。 5、风电价格分摊和补偿 《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》确定了风电项目的价格分摊机制。相关规定,风电与常规电源上网的电价之差在全国用电量中进行分摊。据统计,2006年度可再生能源电价附加补贴金额合计2.6亿元,包括38个发电项目的支付补贴电量和补贴金额,涉及装机容量141.4万千瓦。其中,受补贴的风电项目占133万千瓦,比例达95%;获补贴2.27亿元,占87%。 6、税收财政支持 此外,我国政府还对可再生能源电力技术的增值税、所得税减免优惠制度,其中风电的增值税税率从正常的17%降到8.5%,风力发电项目的所得税税率由33%降到15%。

暴躁的唇彩
隐形的日记本
2026-04-28 11:02:46

不矛盾。如果矛盾的话,在未来传统化石能源枯竭之后,岂不是没有能源可用。水电作为传统的可再生能源在应用方面应该没什么可说的,大家争论的一般都是水电对生态环境的影响。  的确,如风电、太阳能确实存在不稳定性,可这不代表一定要发生有能源却完全不能用这种尴尬的事情,毕竟风电的全寿命成本比较高,造出来不发够电基本就是赔了。目前就针对风电,已经有很多新的应用来解决一些问题,可参加这篇文章:神奇的风电:解决电解铝40%成本问题,对于一些区域,可以使用这样非并网的方式加以利用。其次,伴随着未来技术的进步,很有可能高性价比的储能设备设施会出现并得到应用。而核电的成本还请参见核电的成本是多少? 可见普遍核电还是要比煤电成本要低,最需要注意的就是其安全问题,主要是使用过的燃料棒的处理问题。  生物能源其实有着很大的空间,现在我们仍然每天大量浪费着生物能源,比如城市垃圾中的大量有机物质、污水处理厂的剩余污泥等,请参见我在这篇回答里4.1有关厌氧消化(AD)的部分国内城市垃圾处理方式与国外有何区别?国外垃圾处理是否有可以借鉴的地方?这部分生物能源其实和火电相比虽然目前体量小,但是相对清洁而且输出同样稳定,而且有着巨大的发展潜力。他像地热能、潮汐能等目前还没有进入大规模实用阶段,但是就答主所知,很多机构都一直在对潮汐能进行着不懈的研究,希望不久的将来就可以见到其大规模商用。  大幅度提高清洁的可再生能源应用比例已经是全球的共识,其大规模应用乃至逐渐取代传统化石能源在答主看来都是不可避免的,一些技术问题相信都可以解决。

陶醉的小虾米
娇气的星月
2026-04-28 11:02:46
伴随着中国电力发展步伐不断加快,中国电网也得到迅速发展。电网系统运行电压等级不断提高,网络规模也不断扩大。全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网,并基本形成了完整的长距离输电电网网架。

中国产业调研网发布的2015-2022年中国电网行业发展现状调研与发展趋势分析报告认为,近年来,我国电网基本建设投资规模不断扩大,占比稳步提高,一批国内外瞩目的电网工程相继开工、建成、运行。2012年,全国电网工程建设完成投资3693 亿元,比上年增加0.2%。面对风电、光伏等新能源的快速发展,以大规模利用可再生能源和智能化为特征的我国现代电网架构开始显现。

2013 年,全国电网工程建设完成投资3894亿元,同比增长5.44%。电网投资(按月累计额)的同比增速大体呈现“前高后低”的特点。截至2014年底,全国 电网220千伏及以上输电线路回路长度、公用变电设备容量分别为57.20万千米、30.27亿千伏安,分别同比增长5.2%和8.8%。

2015 年3月,《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》出台,在发电侧和售电侧开放市场引入竞争,价格由市场形成,同时管住中间的输配电网环节,电网公司一家 垄断局面将被打破。目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向,电网建设前景诱人。“十三五”期间,我国电网投资规模持续扩张,到2020年将全面建成统 一的坚强智能电网,初步实现建设世界一流电网的目标。

我国电网投资一直处于垄断的状态,其中南方电网负责投资、建设和运营广东、广西、云南、贵州和海南等南方五省的电网,国 家电网公司负责投资、建设和运营全国 26 个省市的电网,同时地方供电企业如内 蒙古电力公司、陕西地方电力集团、广西水利电业集团、四川水电投资经营集团 和山西国际电力集团等在本省范围内进行小规模电网投资,我国的配电网投资形 成了以两大电网巨头为主、地方供电企业为补充的市场格局。 国家电网和南方电网两大巨头的供电量占了全国供电量的 90%以上,在 2013 年更是达到了 97%的高位,虽然此后占比有所下降,但是仍稳定在 90%以上,处 于绝对优势地位,其他地方供电企业仅占了不到 10%的供电市场份额。

经历了100多年的发展,电网的规模和结构形态发生了很大的变化,即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网,进而发展到今天的跨区互联大电网。如今,电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源,成为现代能源体系的重要组成部分,电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。

未来电网将呈现以下重要发展趋势:第一,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。第二,电网的结构和运行模式将发生重大变化。第三,新材料技术将在电网中得到广泛地应用。第四,物理电网将与信息系统高度融合。

广义的电网是发电设备、输配电设备和用电设备采用一定的结构和运行模式构建起来的统一整体。因此,自从有了发电机及其相应的供电系统,便有了电网。1882年,爱迪生公司在纽约建成世界上第一座正规的直流电站和相应的供电系统,可以认为是人类首个真正意义上的电网。然而,由于当时不能为直流电升压,输电距离和输电容量受到极大的限制,于是,特斯拉于1887年发明了交流发电机和多相交流输电技术。1897年,美国西屋公司在尼亚加拉水电站的首台交流发电机投入运行并为35公里外的水牛城供电,从此确立了现代电网的基础。

经历了100多年的发展,电网的基本形态没有根本性的变化,即电网以铜、铝等为基本导电材料、以传统电力设备为基础、以可调度能源(如化石能源、水力和核能等)作为电力的主要一次能源来源、以交流为运行模式的基本形态。然而,电网的规模和结构形态发生了很大的变化,即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网,进而发展到今天的跨区互联大电网。例如,2012年,我国发电总装机容量已经接近12亿千瓦,年总发电量接近5万亿度,我国电网已经基本形成了“西电东送、南北互供、全国联网”的总体格局,已经覆盖了全国大部分地区,成为世界最大的电网之一。如今,电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源,成为现代能源体系的重要组成部分,电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。

展望未来,我们认为,未来电网将呈现以下重要发展趋势:

1

再生能源将成为电网中的主要一次能源来源

人类已经认识到化石能源是不可持续的能源,有必要大力发展可再生能源来替代之。这是因为:(1)核能在本世纪中叶前难以成为主导能源。核裂变能的原料也属于有限资源,且其利用存在安全风险,核废料处理也比较复杂。由于核裂变能的利用还涉及到国际安全环境,当前的核裂变能技术出口是受到国际有关条约严格控制的。尽管核聚变能可满足人类长期发展需求,但其应用前景尚不明朗,ITER(国际热核聚变堆)计划到本世纪中叶才能建成首个示范电站。(2)可再生能源是可持续发展的绿色能源,且可开采量足够人类使用。据统计分析,地球上接收的太阳能是人类目前能源需求总量的10000倍。地球上的风能总量也达到了目前人类能源需求总量的5倍,如果再算上水力资源、生物质能源、地热能、海洋能,则可再生能源的总量更大。由此可见,可再生能源发展潜力巨大。(3)可再生能源目前已经得到很大的发展。随着技术不断进步,可再生能源发电的单位成本呈逐年下降趋势。根据欧洲、美国和日本等发达国家和地区的预计,到2020年,光伏发电基本上可以实现平价上网。(4)国际已经有共识认为,可再生能源今后仍然会快速发展,且将逐渐成为主导能源。例如,2012年,国际能源署(IEA)发布的《2012年世界能源展望》,对2035年前的全球能源趋势作出了预测:到2015年,可再生能源将成为全球第二大电力来源,并在2035年接近第一大电力来源——煤炭的发电量。欧共体联合研究中心预测认为:到2050年可再生能源将占总能源需求的52%。由于可再生能源的主要利用方式是发电,因此,如果未来人类使用的能源将主要来自可再生能源,则电网中的一次能源也将主要来自可再生能源。

2

电网的结构和运行模式将发生重大变化

现代电网存在结构不尽合理和交流电网的固有安全稳定性等问题,亟待解决。随着可再生能源越来越多地接入电网,将对电网带来一系列新的严峻挑战,这主要是由可再生能源具有不可调度性、波动性、分散性、发电方式多样性和时空互补性等特点决定的。“结构决定功能、模式决定成败”,因此从改变电网结构和运行模式入手,是解决电网现有问题和应对未来挑战的重要手段之一。(1)从结构上讲,由于未来电力资源与负荷资源的地理分布不匹配,以及可再生能源在广域范围具有良好的时空互补性,因而保持和发展一个规模适当的大电网是十分必要的。同时,由于可再生能源具有分散性,就地利用资源的分布式发电和面向终端用户的微型电网也将会大量出现,因此未来电网的结构将呈现大电网和微型电网并存的格局。其次,为了保障供电的安全可靠性,需要发展环形网络。针对不同电压等级,宜采用多层次的环状结构网络,并实现相邻层次间和同层次不同区域环形电网间的互联,以构造一个多层次网状结构的网络。(2)在运行模式上,需要发展直流电网模式或交直流混合电网模式。这是因为,直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题,因此,采用直流输电网,将从根本上解决交流电网所固有的安全稳定性问题。从配电网和微电网层面来讲,未来的直流负荷将占相当高的比重且分布式电源(如光伏发电或储能)也将以直流为运行模式。与此同时,还需要采用“分层分区运行、总体协调互动”的模式,以充分实现广域范围内各种资源的优化互补利用和区域电网间互为备用和支撑。电网结构和模式的改变将带来大量的科技创新机遇,值得关注。

3

新材料技术将在电网中得到广泛的应用

在电网的结构和模式确立以后,电网的运行性能在很大程度上就取决于电气设备了,而电气设备是由各种材料按照特定的结构制造而成的,材料的特性在很大程度上直接决定了电气设备的性能。过去100多年来,对电网发展影响最大的创新来自新材料技术—电力电子器件的发明及其在电网中的应用,而像氧化锌避雷器、六氟化硫断路器、碳纤维复合芯导线等技术发明,其根本创新之处在于新材料的应用。展望未来,随着新材料技术的不断发展,新材料技术将在电网中得到广泛的应用。(1)首先,高压大功率电力电子器件(如宽禁带半导体器件等)和装备将会使得对高压大功率电力的变换和控制,如同集成电路对信息的处理(实际上也就是对低压小电流的电能的变换和控制)一样灵活高效。由于未来电网中的大量可再生能源电力是变幻莫测的,而电力用户对电力的需求也具有多样性且也是随时变化的,因而对电力的变换和控制的目的就是将变幻莫测的电源变成能满足用户需求的电力。从这个意义上讲,电力电子器件和装备的广泛使用,将使得电网像计算网络处理和分配信息资源一样来处理和分配电力,因而可以把未来电网看成是一个“能源计算网络”,各种电力资源通过“能源计算网络”有机组织、联系和控制起来,从而为用户提供可靠的电力。因此,这个“能源计算网络”也可以称之为“云电力网络”,而用户从“云”中获取可靠的电力。(2)新型高性能的电极材料、储能材料、电介质材料、高强度材料、质子交换膜和储氢材料等的发明和使用,将使得高效低成本电力储能系统成为现实并进入千家万户,从而优化电网的运行、简化电网的结构和控制,并对电源波动和电网故障作出响应。电力储能系统就如同计算网络中的信息储存系统一样,对于未来电网是必要的。(3)高性能的超导材料在电网中的应用,将大大降低电气设备的损耗、重量和体积,并可提高电气设备的极限容量和灵活性,超导限流器还可以有效地限制故障电流并保护其他电气设备和整个电网的安全稳定性。正因为如此,美国能源部甚至将超导技术视为“21世纪电力工业唯一的高技术储备”。(4)其他新材料,如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、低残压压敏电阻材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料(如巨磁阻材料、压电晶体、热电材料等)都将可能在未来电网中得到广泛的应用。

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物理电网将与信息系统高度融合

如果把电网比喻成为一个人的话,那么物理电网就是人的骨骼、肉体和器官,而电网信息系统则提供相当于人的感觉能力、分析能力和决策能力。当前的电网,不仅在物理层是不完善的,而且其信息系统的建设与未来需求还有很大的差距。有关该方面的内容,也就是国际上近些年谈得很多的所谓“智能电网”的概念,本文不宜做过多的重复。但是,需要说明的是,在现有电气设备的基础上,仅仅依靠提升电网的信息化程度,远远解决不了未来电网所面临的问题。改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能的电气设备,对于解决未来电网的问题同样重要甚至是更为根本性的。另外,需要强调的是,能够从创新材料入手发展具有自适应功能的电力设备和保护设备,就可以显著降低电网对于传感、通讯和数据处理的技术要求,这对于提高电网的安全可靠性和综合效益是非常有益的。因此,切忌认为将信息技术用于电网就是未来电网发展的全部。