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)網技術建立傳感測控網絡,實現了真正意義上的“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)網技術建立傳感測控網絡,實現了真正意義上的“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建設中實現能源轉換和控制的核心平臺之一,是智能電網的重要組成部分,也是實現風能、太陽能等新能源接入電網的重要支撐。
未來5年,福建省將構筑堅強的主干電網,實現以1000千伏與華東主網互聯(lián);福建省還將推進電網智能化建設,構建具有福建特色的智能電網,適應電動汽車、三網融合、分布式電源等發(fā)展需要。
2 智能電網的概念
在現代電網的發(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發(fā)展模式的不同理解。近年來,隨著各種先進技術在電網中的廣泛應用,智能化已經成為電網發(fā)展的必然趨勢,發(fā)展智能電網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,并與電網基礎設施高度集成而形成的新型現代化電網。
智能電網是實現全社會低碳發(fā)展的關鍵。在發(fā)電端應用智能電網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;在電網環(huán)節(jié)可以降低線路損耗,提高輸電效率,提升電網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將自家太陽能發(fā)電賣給電網,實現智能互動和綠色節(jié)能。
3 我國智能電網建設現狀
華東電網公司提出更加注重全力支持特高壓骨干網架規(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)提升電網智能化水平,以清潔能源接入、智能輸電網、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)步提升電網輸送容量和利用效率,全面實施狀態(tài)檢修和資產全壽命周期管理,提高電網發(fā)展質量;優(yōu)化電源布局和電網結構,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,促進全網節(jié)能減排。
2010年,南方電網建設加快,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)展智能電網的戰(zhàn)略規(guī)劃,開展20千伏配電網試點建設。
圍繞國家節(jié)能減排目標,南方電網將向更加智能、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)局在國網公司智能電網運行集中監(jiān)控試點項目中率先建成了電網調度和集中監(jiān)控一體化運行的支撐平臺,實現了設備模型、監(jiān)控信息、網絡分析三個層面上的深度整合和綜合應用,滿足了地區(qū)電網運行集中監(jiān)控的業(yè)務需求。
2011年5月,國網公司智能電網運行集中監(jiān)控試點項目工程驗收組正式宣布智能電網試點項目福建龍巖工程順利通過驗收,標志著龍巖電業(yè)局智能電網試點項目成為國網公司系統(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公司智能電網“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 我國智能電網未來的發(fā)展
“十二五”期間,國家電網將投資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。
重點開展以下工作:
第一,大力轉變電網發(fā)展方式,推動能源生產和利用方式的變革。國家電網公司將加快轉變電網發(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,全面加強智能電網建設,打造靈活、安全、高效的網絡平臺?!笆濉逼陂g,國家電網公司將統(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工程和通電通道建設,充分發(fā)揮電網的網絡市場功能,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,加強配電網的建設。
第五,發(fā)揮電網的平臺作用,促進節(jié)能減排。繼續(xù)落實上大壓小、配電電網工程,積極支持電動汽車等相關產業(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,在主干網方面,福建省電力公司將致力構筑堅強的福建主干電網,實現以1000千伏與華東主網互聯(lián),實現“省內環(huán)網、沿海雙廊”的500千伏目標網架,滿足核電及其它新能源的送出和電網安全穩(wěn)定經濟運行需要;在智能網方面,將推進電網智能化建設,構建具有福建特色的智能電網,適應電動汽車、三網融合、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三年內達到國家電網系統(tǒng)一流水平,五年內和新加坡電網接軌。
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,將有效緩解我國經濟社會持續(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,智能電網涵蓋電網建設運營的全過程,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業(yè),還將衍生出更多新的產業(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,隨著智能電網的加快建設,廣大人民群眾將逐漸體會到智能電網帶來的便捷、舒適、高效、環(huán)保,智能電網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