導讀:2011年1月,我國首座220千伏智能變電站——西涇變電站在江蘇無錫投運,該站通過物聯(lián)網(wǎng)技術建立傳感測控網(wǎng)絡,實現(xiàn)了真正意義上的“無人值守和巡檢”。西涇變電站作為國家電網(wǎng)公司首座220千伏站,完全達到了智能變電站建設的前期預想,設計和建設水平全國領先,對國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)智能變電站建設起到了引領和示范作用。
1 概述
2011年1月,我國首座220千伏智能變電站——西涇變電站在江蘇無錫投運,該站通過物聯(lián)網(wǎng)技術建立傳感測控網(wǎng)絡,實現(xiàn)了真正意義上的“無人值守和巡檢”。西涇變電站作為國家電網(wǎng)公司首座220千伏站,完全達到了智能變電站建設的前期預想,設計和建設水平全國領先,對國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)智能變電站建設起到了引領和示范作用。
智能變電站是堅強智能電網(wǎng)建設中實現(xiàn)能源轉換和控制的核心平臺之一,是智能電網(wǎng)的重要組成部分,也是實現(xiàn)風能、太陽能等新能源接入電網(wǎng)的重要支撐。
未來5年,福建省將構筑堅強的主干電網(wǎng),實現(xiàn)以1000千伏與華東主網(wǎng)互聯(lián);福建省還將推進電網(wǎng)智能化建設,構建具有福建特色的智能電網(wǎng),適應電動汽車、三網(wǎng)融合、分布式電源等發(fā)展需要。
2 智能電網(wǎng)的概念
在現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展過程中,各國結合其電力工業(yè)發(fā)展的具體情況,通過不同領域的研究和實踐,形成了各自的發(fā)展方向和技術路線,也反映出各國對未來電網(wǎng)發(fā)展模式的不同理解。近年來,隨著各種先進技術在電網(wǎng)中的廣泛應用,智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢,發(fā)展智能電網(wǎng)已在世界范圍內形成共識。
從技術發(fā)展和應用的角度看,世界各國、各領域的專家、學者普遍認同以下觀點:智能電網(wǎng)是將先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術、自動控制技術和能源電力技術相結合,并與電網(wǎng)基礎設施高度集成而形成的新型現(xiàn)代化電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)是實現(xiàn)全社會低碳發(fā)展的關鍵。在發(fā)電端應用智能電網(wǎng)技術可以提升接納清潔能源的能力,還可提高傳統(tǒng)發(fā)電技術的效率;在電網(wǎng)環(huán)節(jié)可以降低線路損耗,提高輸電效率,提升電網(wǎng)基礎設施資源利用率和供電可靠性,從而達到節(jié)能減排的目的;在深入千家萬戶的配電端,通過智能電表,可將用電信息反饋給用戶,提高用電效率,用戶還可通過智能電網(wǎng)將自家太陽能發(fā)電賣給電網(wǎng),實現(xiàn)智能互動和綠色節(jié)能。
3 我國智能電網(wǎng)建設現(xiàn)狀
華東電網(wǎng)公司提出更加注重全力支持特高壓骨干網(wǎng)架規(guī)劃建設,認真配合做好特高壓規(guī)劃前期和配套工程建設,特別是華東特高壓受端環(huán)網(wǎng)和四個特高壓區(qū)外來電通道,積極爭取參加特高壓交直流工程投資,統(tǒng)籌協(xié)調區(qū)外來電的分配和消納工作。
更加注重持續(xù)提升電網(wǎng)智能化水平,以清潔能源接入、智能輸電網(wǎng)、智能調度技術為重點,積極推進關鍵技術研發(fā),促進華東大受端電網(wǎng)智能化水平的提高,特別是要建設世界一流調度中心,在大電網(wǎng)安全掌控能力方面初步達到國際領先水平。
更加注重全面提升資源優(yōu)化配置能力,穩(wěn)步提升電網(wǎng)輸送容量和利用效率,全面實施狀態(tài)檢修和資產(chǎn)全壽命周期管理,提高電網(wǎng)發(fā)展質量;優(yōu)化電源布局和電網(wǎng)結構,促進新能源與常規(guī)能源的協(xié)調發(fā)展;加大電力市場建設力度,推廣應用節(jié)能發(fā)電調度,促進全網(wǎng)節(jié)能減排。
2010年,南方電網(wǎng)建設加快,投資達883億元。成功建成了世界上第一個±800千伏特高壓直流輸電工程——云南至廣東特高壓直流輸電工程,工程自主化率達到62.9%,申報國家專利106項。還制定了發(fā)展智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,開展20千伏配電網(wǎng)試點建設。
圍繞國家節(jié)能減排目標,南方電網(wǎng)將向更加智能、高效、可靠、綠色的方向轉變,為社會綠色轉型提供堅實可靠的能源供應基礎平臺。
福建龍巖電業(yè)局在國網(wǎng)公司智能電網(wǎng)運行集中監(jiān)控試點項目中率先建成了電網(wǎng)調度和集中監(jiān)控一體化運行的支撐平臺,實現(xiàn)了設備模型、監(jiān)控信息、網(wǎng)絡分析三個層面上的深度整合和綜合應用,滿足了地區(qū)電網(wǎng)運行集中監(jiān)控的業(yè)務需求。
2011年5月,國網(wǎng)公司智能電網(wǎng)運行集中監(jiān)控試點項目工程驗收組正式宣布智能電網(wǎng)試點項目福建龍巖工程順利通過驗收,標志著龍巖電業(yè)局智能電網(wǎng)試點項目成為國網(wǎng)公司系統(tǒng)首家通過驗收的試點項目。
在四川,今年建成的北川110千伏智能變電站建設完全遵循國網(wǎng)公司智能電網(wǎng)“三統(tǒng)一”原則(即統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設),在技術上,該變電站實現(xiàn)了多項突破:徹底解決了傳統(tǒng)變電站二次信號易受干擾的技術難題,提高了變電站運行的可靠性;大量減少傳統(tǒng)銅芯電纜的使用,減少了有色金屬的用量;變原來的定期檢修為按需檢修,可極大地提高對用戶連續(xù)供電的能力,提高設備的使用壽命,減少變電站維護成本,在變電站全壽命周期內,體現(xiàn)了資源節(jié)約、環(huán)境友好的建設方針。
北川110千伏智能變電站是國家電網(wǎng)智能變電站第二批試點工程項目之一,也是四川省電力公司兩個智能變電站試點工程之一,更是國內首個縣級智能變電站。
4 我國智能電網(wǎng)未來的發(fā)展
“十二五”期間,國家電網(wǎng)將投資5000億元,建成連接西部大型能源基地與東部主要電力負荷中心的“三橫三縱”特高壓骨干網(wǎng)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(wǎng)。
重點開展以下工作:
第一,大力轉變電網(wǎng)發(fā)展方式,推動能源生產(chǎn)和利用方式的變革。國家電網(wǎng)公司將加快轉變電網(wǎng)發(fā)展方式,輸煤、輸電并舉,大力發(fā)展輸電,形成大規(guī)模西電東送、北電南送的格局,實現(xiàn)能源資源在更大范圍內的優(yōu)化配置。
第二,全面加強智能電網(wǎng)建設,打造靈活、安全、高效的網(wǎng)絡平臺?!笆濉逼陂g,國家電網(wǎng)公司將統(tǒng)籌開展發(fā)電、輸電、配電、調度等各個環(huán)節(jié)的智能化建設與改造,實現(xiàn)電力資源高效配置、電能高效利用。
第三,全力促進可再生能源的利用,實現(xiàn)低碳發(fā)展。預計到2020年,我國水電裝機將達到3.4億千瓦,風電裝機達到1.5億千瓦,太陽能發(fā)電達到2400萬千瓦。加快新能源接入電網(wǎng)工程和通電通道建設,充分發(fā)揮電網(wǎng)的網(wǎng)絡市場功能,有效解決清潔能源的消納問題,加強抽水蓄能、電站調風調能電源技術,促進新能源的規(guī)?;l(fā)展。
第四,以改善民生為重點,加強配電網(wǎng)的建設。
第五,發(fā)揮電網(wǎng)的平臺作用,促進節(jié)能減排。繼續(xù)落實上大壓小、配電電網(wǎng)工程,積極支持電動汽車等相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進以電代油,以電代煤,以電代氣的實施,進一步提高電氣化水平。
對于福建省來講,未來5年,在主干網(wǎng)方面,福建省電力公司將致力構筑堅強的福建主干電網(wǎng),實現(xiàn)以1000千伏與華東主網(wǎng)互聯(lián),實現(xiàn)“省內環(huán)網(wǎng)、沿海雙廊”的500千伏目標網(wǎng)架,滿足核電及其它新能源的送出和電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行需要;在智能網(wǎng)方面,將推進電網(wǎng)智能化建設,構建具有福建特色的智能電網(wǎng),適應電動汽車、三網(wǎng)融合、分布式電源等發(fā)展需要。
“十二五”期間,福建將努力建成廈門島智能配電綜合示范區(qū),確保廈門智能化配網(wǎng)三年內達到國家電網(wǎng)系統(tǒng)一流水平,五年內和新加坡電網(wǎng)接軌。
5 總結和展望
眾所周知,我國能源呈逆向分布:三分之二的煤炭資源和水電資源集中在北方和西南部,陸地風能集中在西北部地區(qū),而三分之二的能源消費集中在中東部地區(qū)。建成堅強而智能的電網(wǎng),將有效緩解我國經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展帶來的節(jié)能減排壓力,緩解煤電運緊張矛盾,促進西部能源基地的能源外送。
此外,智能電網(wǎng)涵蓋電網(wǎng)建設運營的全過程,不僅將極大地促進新材料、電力電子元器件制造、電池制造、新能源發(fā)電、鋼鐵制造、通信設備、智能家電、電動汽車、智能家居等上下游產(chǎn)業(yè),還將衍生出更多新的產(chǎn)業(yè),同時與智能城市、智能生活等更廣闊領域的建設發(fā)展相互呼應。
2011年,我國堅強智能電網(wǎng)進入全面建設階段,將在示范工程、電動汽車充換電設施、新能源接納、居民智能用電等方面大力推進。
可以預見,隨著智能電網(wǎng)的加快建設,廣大人民群眾將逐漸體會到智能電網(wǎng)帶來的便捷、舒適、高效、環(huán)保,智能電網(wǎng)將使我們的明天更美好!
該文原載于“中國社會科學院文獻信息中心主辦《環(huán)球市場信息導報》(理論)雜志2011年4月28 日出版,轉載請注明出處