1.智能电网的坚强特征
坚强的内涵是指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应。坚强的网架结构是保障安全可靠电力供应的基础和前提;强大的电力输送能力是与电力需求快速增长相适应的发展要求,是坚强的重要内容;安全可靠的电力供应是经济发展和社会稳定的前提和基础,是电网坚强内涵的具体体现。以坚强为基础来发展智能电网,可以提高电网防御多重故障、防止外力破坏和防灾抗灾的能力,能够增强电网供电的安全可靠性;可以提高电网对新能源的接纳能力,推动分布式和大规模新能源的跨越式发展;可以提高电网更大范围的能源资源优化配置能力,可充分发挥其在能源综合运输体系中的重要作用。
随着我国国民经济的持续快速发展和人民生活水平的不断提高,电力需求较快增长的趋势在较长时间内不会改变,同时,我国能源与生产力布局呈逆向分布,能源运输形势长期紧张。我国电网发展相对滞后,在能源综合运输体系中的作用还不明显。这些在客观上要求加快转变电力发展方式,提升电网大范围优化配置能源的能力。建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网才能满足这一要求。特高压输电具有远距离、大容量、低损耗、高效率的优势,建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,能够促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发利用。同时,特高压电网可以提升电网抵御突发性事件和严重故障的能力,进一步提高电力系统运行的可靠性和稳定性,使坚强智能电网建设具备坚实的网架基础。因此,在坚强智能电网建设中,必须以特高压电网为骨干网架,连接大型能源基地及主要负荷中心。
坚强智能电网的发展,使得电网功能逐步扩展到促进能源资源优化配置、保障电力系统安全稳定运行、提供多元开放的电力服务、推动战略性新兴产业发展等多个方面。作为我国重要的能源输送和配置平台,坚强智能电网从投资建设到生产运营的全过程都将为国民经济发展、能源生产和利用、环境保护等方面带来巨大效益。
坚强智能电网对于电力系统的意义有以下几点:
1)能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。
2)可以促进电网技术创新,实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升,以适应电力市场需求,推动电网科学可持续发展。
3)减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点,通过智能化的统一调度,获得错峰和调峰等联网效益;同时通过分时电价机制,引导用户低谷用电,减小高峰负荷,从而减少有效装机容量。
4)降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网,可以满足煤电基地的集约化开发,优化我国电源布局,从而降低燃料运输成本;同时,通过降低负荷峰谷差,可提高火电机组使用效率,降低煤耗,减少发电成本。
5)提高电网设备利用效率。首先,通过改善电力负荷曲线,降低峰谷差,提高电网设备利用效率;其次,通过发挥自我诊断能力,延长电网基础设施寿命。
6)降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网,将大大降低电能输送中的损失率;智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互,都可以优化潮流分布,减少线损;同时,分布式电源的建设与应用,也减少了电力远距离传输的网损。(www.xing528.com)
2.智能电网的交互特征
用户将是电力系统不可分割的一部分,鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。
1)建立双向互动的服务模式,用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息,合理安排电器使用;电力企业可以获取用户的详细用电信息,为其提供更多的增值服务;智能电网中用户和商家(发电厂商、供电公司等)之间双向互动性增强。
2)用户可参与负荷控制和管理,对电力使用管理可细化到每个用电装置;用户也可自发电供给电网,成为个体发电厂商。
3)从智能电网的角度来看,用户的需求完全是另一种可管理的资源,它将有助于平衡供求关系,确保系统的可靠性;从用户的角度来看,电力消费是一种经济的选择,通过参与电网的运行和管理,修正其使用和购买电力的方式,从而获得实实在在的好处。用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求能力的平衡来调整其消费。同时需求响应计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求,减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少资本开支和营运开支,通过降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营,同时也提供了大量的环境效益。
4)在智能电网中,和用户建立的双向实时通信系统是实现鼓励和促进用户积极参与电力系统运行和管理的基础。实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息,同时用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用方案。如果说信息化、数字化和自动化是实现智能电网的手段,那么,互动化则可以称为智能电网的目的和本质要求。
5)电力工业市场化改革使得发电与电网之间的互动成为可能。早在1998年,国务院办公厅发文,首次正式明确要求电力工业实行“厂网分开、竞价上网”,并确定6省(市)电网为首批试点单位。2002年2月国务院颁布《电力体制改革方案》(国发[2002]5号文),标志着我国电力市场改革的开始。国家电力监管委员会、国家电网公司、南方电网公司及五大发电集团公司相继挂牌成立。电力市场有三种交易方式,即现货交易、期货交易和远期合约交易。发电商通过博弈,合理地决定在各个市场中的投标发电量,实现发电与电网之间的互动。发电侧开放和用户侧开放,是电力市场化改革的两个方面,缺一不可。2005年颁布《中华人民共和国可再生能源法》之后,不仅大型并网风电场和光伏电站得到快速发展,而且与新能源密切相关的分布式发电也得到迅速发展,如光伏建筑一体化(BIPV)等。可见,在可再生能源发电快速发展的新市场环境下,将赋予智能电网互动化新的内涵:
①在《节能发电调度办法(试行)》的约束下,发电商之间的博弈与互动呈现新的格局。
②用户侧同时拥有可并网的分布式发电设备,可以根据信息平台的实时电价信息,积极地参与到电力供需平衡中。
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