可再生能源与智能电网是什么关系?
在发展可再生能源已成趋势的今日,中国能源领域谈论最热门的话题,就是足以推动可再生能源持续健康发展的国家智能电网建设。无论是太阳能和风能的转化与贮存,还是新能源汽车的电池,都需要动力电池的转换。正因如此,智能电网的接入和并网才受到了行业内外前所未有的关注。
所谓可再生能源,即包括太阳能、风能、水能、地热、潮汐、生物质能以及各种热泵技术。而智能电网的发展前景,则很大程度上取决于清洁能源、可再生能源利用的充分程度。当前,能源利用效率问题是全世界无法回避的共同课题。世界各国对于可再生能源利用的平均水平不足1%,即便在欧盟等发达地区,也不足10%。众所周知,我国长期采用较为粗放的经济发展模式,与美国、欧盟相比,我国创造相同的GDP,还要多消耗5至7倍的能源。对此,国家电网公司近年来一直在致力于破解这一困局,为智能电网的普及应用探索出一条新路。
那么,可再生能源与智能电网究竟是什么样的关系?
智能电网,是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。当今世界各国因经济水平和发展战略不同,智能电网建设的水平和侧重目标亦不相同。美国侧重于利用可再生能源发电,以解决电网老化和设备更新升级等问题。欧盟扩大可再生资源利用,则将目标指向减少温室气体排放,提高能源利用效率。中国当前的目标,则是建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网。
举例而言,位于河西走廊西段的酒泉市素有“世界风库”之称。甘肃省近年来在此建设了我国首个千万千瓦级风电基地——甘肃酒泉千万千瓦级风电场,2010年底实现装机容量550.45万千瓦,风电发电量突破20亿千瓦时,接近了三峡电站的发电量。但是风电的外送和并网问题一直是困扰风电发展的大难题,只有通过加快建设特高压智能电网,才能提升对可再生能源的接纳能力,为可再生能源的发展提供高效的发展平台。
风力发电机虽然直接产生三相交流电,但是频率会随风速变化。若把风电输进电网,第一步是把它整流成为直流电。在两种情况下,都需要用变流器把直流电变成与电网频率上严格同步、相位上准确匹配的交流电。这不但需要昂贵的设备,而且导致变流时能量损耗。由于风能的间歇性,特别风能的高峰时间与用电的高峰时间在大部分情况下不吻合,如果要使风能成为主要的能源,能量储存是不可缺少的。一般来讲,可再生能源发电的分布式供能具有不稳定和不连续的特点,当并网的分布式能源的系统数量越多时,对电网的冲击越大。而智能电网恰恰在这方面有着不可替代的优势,它实现了规模电能储存,做到了稳定、连续供电,其规模储能单元起到了“电能银行”的作用。
从上述稍显晦涩的描述中,我们可以大致想象出一个画面——以往城市中的锅炉、烟筒将不复存在,冬季取暖的热能和夏季空调的供电将绝大部分来自于太阳能、风能、地热等可再生能源,甚至屋顶的自然光也可以通过导管导入地下车库用来照明。人们将在智能电网的帮助下分享可再生能源对人类的厚爱。
恰如国际大电网组织秘书长科瓦尔在接受CBN记者采访时所说,可再生电源的发展和提高能效,被看作是智能电网发展的主要因素。目前,中国已经拥有世界上最先进的电网设备,需要探索的只是如何将可再生能源并入电网,并安全使用电网的问题,即以清洁、高效、分布式为推进核心。只有在引进消化最新智能电网技术的同时,创新推广最新智能电网产品,才是服务于未来、让中国站在世界智能电网发展最前沿的终极路径。文章来源OFweek智能电网
由中国电力企业联合会主办的“电力工业‘十一五’规划中的重大问题研讨会”在京召开。中电联理事长、国家电网公司总经理赵希正,国家发改委能源局局长徐锭明,中国电力投资公司等五大集团公司的领导,以及中国机械工业联合会、中国煤炭工业协会、中国有色金属工业协会、国家建材信息中心等电力工业关联行业的专家共同参加研讨。
为积极配合国家宏观调控部门制定和落实好电力工业“十一五”发展规划问题,去年底中电联在国家发改委能源局的指导下,组织了两大电网公司、各大发电公司、电力设备制造公司、投资机构及咨询机构共同成立了《电力工业“十一五”规划重大问题研究》课题组。课题组分析了我国宏观经济的未来发展趋势,认真研究了国民经济的各支柱产业尤其是高能耗行业的发展对电力工业提出的要求,重点研究了电力“十一五”规划中的重大问题,并提出相关措施与政策建议。
课题组组长、中电联秘书长王永干在研讨会上就课题组探讨电力工业“十一五”规划八大重大问题进行了介绍:
电力工业结构调整
电力工业应当把关停小机组列入议事日程;采取措施,鼓励超临界、高效超临界机组的研发和推广;大力发展水电;优化能源结构。着重加快核电和天然气发电建设速度;解决好西电东送的规模问题。
电力工业投融资
目前发电投资市场投资主体多元化,资金来源多渠道,投资方式多样化,项目建设市场化的格局已经形成。估计未来5年间新增装机容量约2.15~2.45亿千瓦,粗估仅发电方面的投资就需要约10000亿元。为此要拓宽输电网建设的投融资渠道,积极推进配电网建设的投资主体多元化。因此,应该紧密结合我国行政、投资、电力、金融体制改革,促进电力企业投融资机制的改革创新。
可再生能源发展
首先是小水电问题,据统计,我国5万千瓦以下的小水电资源量为1.25亿千瓦,分布非常广泛,遍及全国30个省区市的1600多个县市。进入21世纪,全国掀起一股小水电开发热潮,也出现了一些问题。建议采取更积极有效的措施:例如,制定鼓励和保护小水电开发的基本政策;金融部门应积极扶持小水电开发工作;电价主管部门应调整小水电上网电价的测算方法,明确区域小水电上网电价水平。其次是风电问题。借鉴国外有益的发展经验,建议我国应尽快建立一个全国统一管理的绿色电力市场,把与风力发展有关的建设和经营政策、措施纳入绿色电力市场运行制度,形成风电发展的常态机制,其内容包括:配额制、基金制、项目招投标制、特许经营制。
电价改革
我国自改革开放以来一直存在着电力价格管理和决策机制问题,电价监管问题和电价水平与结构问题,还有在电力市场化改革中如何处理非商业化社会目标等问题,对于当前电价改革的建议是:要尽快建立起正常的价格管理体制;要尽快明确上网电价体系的设计;输配电价要尽快到位;销售电价要在上网电价、输配电价改革的基础上及时改革和调整;政府基金及各种补贴应当由发电企业负担,以体现公正、公平负担的原则;明确电力企业非商业化社会目标的解决办法。
环保与资源节约
课题组建议:以政府为责任主体积极推进需求侧管理;制定科学的产业政策,通过规划和产业政策实现资源的优化配置,加大电力产业的结构调整力度,通过对电源、电网、需求侧技术改造,提高电力能源利用效率;逐步建立和完善电力行业资源节约、清洁生产指标和标准体系;研究电力行业资源节约法规、政策、规划等。对于环境保护问题,应该清理现行有关二氧化硫排放控制的有关规定,依法完善、配套相关规定;建议国家尽快研究、出台二氧化硫在电力行业内的总量平衡和交易政策;出台现行电厂实施脱硫重新核算电价的政策;规范新建电厂、现有电厂安装脱硫设施的电价核定原则;继续利用国债资金、二氧化硫排污费支持火电厂烟气脱硫,同时出台低息货款等财政补贴政策;明确发电机组脱硫所用燃煤含硫量的下限指标。
电力工业节能
建议今后新建燃煤发电厂尽量采用超临界和超超临界机组;要利用天然气为燃料建设分布式热电联产、冷热电联产能源系统;对原有的燃煤12.5万、20万千瓦和早期投产的30万千瓦机组进行全面改造;对原有5万千瓦及以下凝气式燃煤机组实行关停;对于有天然气的地方,将原有的燃煤热电厂改造成为燃天然气的热电联产和冷热电联产电厂;要在电价中解决输配电设备的资金来源,完善输配电设施以降低线损。
煤电运平衡
根据“十一五”我国电力与煤炭需求的规划思路,到“十一五”末火电装机将达4.773~5.033亿千瓦,需要电煤13.5亿吨;我国将新建13个大型煤炭基地,规划产能达23~25亿。我国铁路“十一五”规划中的电煤运输要建设以大同�含蒙西地区�、神府、太原�含晋南地区�等10个煤炭外运基地为服务重点的铁路重载煤炭运输网,年运输能力达到18亿吨左右,至2010年我国交通运输将力争达到初步适应的水平。因此建议建立国家电煤战略储备制度,确保未来国家能源安全。在华东、华中、东南地区建设若干个百万吨级的储煤场;从战略的高度加快信息化建设步伐,改革电煤交易方式。
农村电力改革与发展
截止到2003年底,全国农村电网建设与改造项目�国家电网和南方电网系统�投资规模已达2492.64亿元。但是,随着市场经济体制逐步完善和电力市场化改革的不断深入,农电管理体制与发展机制不相适应的矛盾,农网改造新增资产管理问题、投资风险问题逐渐凸显出来,而农电管理体制改革的成功与否又将直接影响整体电力体制的改革。国务院相关部门应该从整个电力产业建立现代企业产权制度出发,建立完善的电力市场运行机制,同时根据农网的特点,实施电力普遍服务,及时出台农电管理配套措施及政策,解决农电体制改革中的问题。
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
超级电网的建立将可以大幅降低可再生能源的运输成本,并为能源供给国带来较高的经济回报,因此,通过超级电网在大陆运输可再生能源有优势。
超级电网是一个浩大的跨国工程,旨在将中国、日本、韩国、蒙古和俄罗斯的电网互联。
从风电发展来看,相对于行业发展速度,标准是滞后的。新能源法修改后强调的是规划,同时强调了电网公司的义务,也强调了发电企业的义务。其实政策和行业标准都是推动这个行业发展的手段和方式,标准并不是限制行业发展的。比如,风电大规模发展,国内外的各种标准,恰恰是保障这个行业有序稳定发展相适应的政策。目前风电行业出现的问题,是和标准滞后有关联的,包括设备制造业。因此,标准和相应检测手段是支撑这个行业稳定和发展的基础性工作。
我国的光伏并网产业还处于发展的初级阶段,光伏并网标准还不够健全,目前已经颁布的光伏并网标准主要有:GB/Z19964-2005《光伏发电站接入电力系统技术规定》、GB/T20046-2006《光伏(PV)系统电网接口特性》、GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》、SJ/T11127-1997《光伏(PV)发电系统过电压保护-导则》、Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》、Q/GDW618-2011《光伏电站接入电网测试规程》等。
目前,正在制定的标准有国标9项、行标18项、企标5项,主要有:GB19964《光伏发电站接入电力系统技术规定》(修订)、光伏发电站无功补偿技术规范(国标)、光伏发电系统接入配电网技术规定(国标)、光伏发电站接入电网检测规程(国标)、光伏发电站并网运行控制规范(国标)、光伏发电站低电压穿越检测技术规程(行标)、光伏发电站逆变器防孤岛效应检测技术规程(行标)、光伏发电站逆变器电能质量检测技术规程(行标)等。
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