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智能电网对低碳电力系统的支撑作用及实现路径

2016-12-20
作者:马保战 梁进祥 杜争鸣
来源:《电力设备》

  由于经济发展的步伐不断加快,促使人们生活水平不断提升,而对于电能的需求量也逐渐加大。但是现在电力发电重点依靠的是煤炭资源,而煤炭在使用时,会产生大量的二氧化碳等一系列的污染物,进而对空气质量以及人们身体健康造成严重的影响。基于这种情况,必须要使用新的能源及技术,尽可能减少对于环境方面造成的污染,给人们提供一个良好的生活环境。随着低碳电力系统的提出,在某种程度上能够使上面的问题得到解决。因此,下面将进一步解析智能电网对于低碳电力系统的支撑作用。

1.智能电网优势

  智能电网实现了实时监测,有效克服了传统监测系统难以采集动态数据的不足,加强了调度总站对整个电力系统的控制,在实际应用中,智能电网兼具技术功能及相应目标功能,即通过引入可再生资源,借助先进的技术实现清洁发电,从而减少碳的排放量,提高能源的利用效率,能够满足多元化的生产需求,就目前应用现状来看,智能电网在发电、输电、配电以及用电各个环节均发挥了显著的作用,在对能源稳定性进行分析和优化过程中也实现了能源利用的高效、节能、环保等目标,国内智能用电技术的应用,优势已经得到了初步的显现。智能电网的目标功能在电力的各个环节均有所体现,概括来讲,主要包括以下几个方面:其一,清洁发电,基于分布式发电及微电网技术,在发电环节引入可再生资源和更多清洁能源来替代常规化化石能源;其二,优化调度,根据能源的发电特性,在输电环节合理安排各类分布式能源来实现高效的调度目标;其三,提高传输效率,借助超高压输电技术来提高能源输送效率,实现低碳运营。此外,还能够对用电管理以及电力投资起到优化作用。

2.低碳电力系统概况

  低碳电力系统就是事实上是一次能源向二次能源的转化,其在实际应用过程中是利用技术层面和管理层面等多种形式在发配配电用电不同环节中实现电能生产、传输和利用去碳化过程的,以保证电能生产清洁、电能利用率更高,从而更好的实现电力系统在国家节能减排工作中的作用。然而,节能减排工作毕竟是一个长期项目,要想更好实现低碳目标,还需要从能源着手,对再生能源和清洁能源进行相应分析。在实际分析过程中,对于可能出现的温室效应问题,相关部门应该明确责任,并将重点放在可再生能源和低碳能源开发利用上,以最大化的实现电力企业效益。但是在实际分析中,必须保证在适时和适度原则下进行。综合考虑上述因素后,还应该对低碳发电技术进行分析。在电力发展过程中,其发电侧在电力行业低碳减排过程中是有一定作用的,然而低碳电力技术的引进,才是电力系统碳化的关键。

  为了使低碳化电力系统更好的发展,有必要对能源进行优化并提高能源利用率,真正实现清洁开发且高效电力发展技术,从而提高能源可利用率,降低用户用电成本,真正走电力经济与环境保护协调发展的道路。而智能电网的出现在一定程度更好满足低碳电力系统需求。

3.智能电网对低碳电力系统的支撑作用

  其实智能电网对全球经济社会发展均起到有效的促进作用,其建立对于应对全球气候变化和促进经济社会可持续发展方面有着十分重要的意义。主要体现在下列几点:

  建设智能电网能够对清洁能源的开发和利用起到一定的促进作用,降低各种温室气体的排放量,从而对于低碳经济发展起到一定的推动作用。

  建设智能电网还可以使结构能源更加完善,能够使多个能源形势互补得以成为现实,保证能源供应具有一定的稳定性。

  建设智能电网还能够提升能源运输以及利用方面的效率。从而有效加强了电网运行时的安全系数,并且使其运行起来更加灵活、经济、可靠。

  建设智能电网对于有关技术的创新起到一定的推动作用,并且在很大程度上对于装备制造以及信息通信等技术的优化起到促进的作用,对于就业扩展营造了良好的环境,对于社会经济的可持续发展起到了促进的作用。

  建设智能电网使和客户只见双向互动得以实现,让以往电力服务方式发生改变,对于提升国民生活水平十分有利。

4.智能电网支撑低碳电力系统的实现路径

4.1清洁生产的实现路径

  大规模并网技术的发展为电能的清洁生产创造了有利的条件,智能电网调度技术的全面升级又给大电网的调配和管理提供了技术保证,这两项技术的结合能够起到从发电源头降低碳基能耗的效果。并网技术提供的多是清洁型能源,如风电并网、太阳能发电并网等,能够对常规化石能源起到替代作用,减少碳基能源的使用,同时智能电网调度系统又具有进行资源优化配置的能力,能够有效驾驭大规模并网后的大电网,进而在发电和配电环节实现了清洁生产。

4.2降低电力损耗

  从电力生产到使用的整个过程来看,基于降低损耗的节能减排路径包括3个细分路径。①发电环节基于降低损耗的低碳电力实现路径。基于智能电网调度技术,能够尽可能安排清洁能源发电,减少弃风、弃水等发电资源浪费,从而达到间接节能和间接减排的目的。②输电环节基于降低损耗的低碳电力实现路径。应用先进输电技术,能够减少电能传输过程中的损耗,实现间接节能和间接减排。③配电环节基于降低损耗的低碳电力实现路径。通过高级的自动化系统,将大量分布式电源无缝集成到电网中并协调运行,将减少远距离供能过程中输电环节的电能损耗,达到间接节能和间接减排的目的。

4.3优化投资的实现路径

  清洁生产、降低损耗和终端节电均与优化投资存在着密切的练习,前三种实现路径均能够满足优化投资的需求,减少传输环节的损耗,对发电源头和传输过程的损耗进行有效控制,满足了减少电力系统发电装机的投资需求,而提高终端用电效率则是再对用电环节进行控制,满足了减少电力系统输电扩容的投资需求,将二者节约的投资用于新能效项目的开发中,可进一步提高电力系统能效,实现节能减排的工作要求。

4.4基于终端节电的低碳电力系统实现路径

  基于终端节电的低碳电力实现路径包括3条子路径:①降压节电技术的应用可实现直接节电;②用户用电信息反馈技术和需求侧响应技术能够促进用户优化用电模式,实现长期内的节电效益;③电动汽车技术的应用实现了电力的反向传送,起到间接节电的作用。上述技术的应用能够在系统峰荷时段内平抑需求曲线,从而减少峰荷机组的使用,实现间接节能效益和间接减排效益。

  在世界范围内倡导低碳经济的背景下以及在国家节能减排工作要求的指导下,智能电网凭借着强大的功能优势在电力行业掀起了一场变革,现已成为国际电力行业共同关注的新的发展动向,基于智能电网的目标功能,提出清洁生产、降低损耗、终端节电、优化投资等低碳电力系统的实现路径,有利于促进国内电力行业的可持续发展。


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