智能电网缘何“坚强”

国家电网近年来在智能电网创新上成果累累,先后完成了国家风光储输示范工程等32类305项智能电网试点项目,还与国内装备制造企业完成了柔性直流换流阀、新能源发电功率预测系统等近200项智能电网关键装备的研制,并参与编制21项智能电网国际标准。

新华社对此评论称,国家电网公司全面突破从发电到用电各技术领域的智能电网核心技术,推动我国电网技术在国际上实现由“跟随者”向“引领者”的转变。

从国家电网对于智能电网技术的研究方向来看,我国的智能电网与国外的智能电网定义的侧重点有所不同。

国际上通常认为,智能电网主要是传感、信息通信技术与电网基础设施的高度集成,强调通过电价机制,以及与用户的互动,进一步提高电网资产利用率以及经济性。

而从我国对于智能电网的定义来看,还包括新建电网等在内的巨大基础设施投资。我国的智能电网前也必须加上“坚强”这一定语。坚强,顾名思义是指坚强的电网网架结构,这与我国幅员辽阔,气候条件多变是密切相关的。事实上,我国拥有的可能是全世界规模最大、运营条件最为复杂的电网。

例如2008年南方地区大范围冰雪灾害一度致使南方多省市电网设施严重故障,电力供应被迫中断。此时就可看出强大网架结构的重要性。此外,我国能源分布存在西多东少的情况,但中东部地区却是负荷中心,这一现状意味着需要强大的电力输送能力,将西部的电力外送到中东部地区,更好地进行资源调配。此外,随着我国西部地区大力发展水电、风电以及太阳能发电基地,新能源发电上网比重日趋上升,虽然上述都属清洁电力,但在稳定性、调峰方面对于现有电网是很大的考验。也迫切需要加快升级西部地区输电通道,以更好地支持清洁能源发展。相关资料显示,如果我国没有建设智能电网,将难以支撑近几年风电年均增长98%,光伏发电增长近60倍,分布式光伏增长近20倍的迅猛增长。

一张电网需要满足如此多的功能,背后必然需要强大的技术支撑。除了国家电网外,全国还有多个地方政府、科研机构、电力设备企业参与了智能电网创新方面的研究。在新能源并网监测、电力线路巡检、变电、直流融冰应对冰灾、配电自动化等方面均取得了突破性的进展。

例如研发适用于多种地形和气候类型的新能源发电功率预测系统,精度达85%以上。建成国家风光储输示范工程,使间歇性、波动性的新能源发电出力转换成接近常规电源的出力特性。运用直升机/无人机巡检、输电线路状态监测、直流融冰装置等关键设备,提高电网应对灾害性气候的能力等。