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科普|乘风破浪的智能电网

日期:2021-07-16    来源:科普中国

国际电力网

2021
07/16
09:08
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关键词: 智能电网 国家电网 智能分布式配电

“十三五”以来,我国创新驱动发展战略深入推进,创新正在成为引领发展的第一动力。最新统计数据显示,2019年,我国科技进步贡献率达59.5%。世界知识产权组织近日发布2020年全球创新指数,我国位居世界第十四位,创新型国家建设取得新进展。

作为关系国家能源安全和国民经济命脉的特大型国有重点骨干企业,国家电网有限公司坚定不移推进创新驱动发展战略,加快建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,更好地服务创新型国家建设。

智能电网能够实现各类发电厂、高电压网络、大容量储能装置、智能家居、电动汽车等的有机连接。

10多年来,我国智能电网核心技术取得全面进步,很多技术和设备已实现“中国制造”和“中国引领”。

智能电网示意图。

5G赋能智能电网

近年来,山东青岛供电公司联合中国电信青岛分公司、华为公司等合作伙伴,进行5G智能电网实验网建设。自2019年10月以来,青岛供电公司先后在青岛古镇口、金家岭、奥帆中心以及青岛供电公司调度大楼4大示范区建设5G站点29个,部署电力专用边缘计算设备2套,建成了目前国内规模最大的5G智能电网实验网。

目前,青岛供电公司打造的5G智能电网先行示范区推出一系列创新成果,成果聚焦智能分布式配电、电力切片和安全隔离、变电站作业监护及配网态势感知等专题,并开拓最佳应用实践。

在阶段性成果的基础上,青岛供电公司将推进5G智能电网规模商用。

智能用电新方式

2020年9月,国网江苏省电力有限公司建成“零碳”直流家居屋,房间内配置了空调、冰箱等15种直流家电。日常生活中,220伏交流电是常见的入户供电方式,但是,有时需要将交流电转换为直流电,对电器的电子器件进行灵活控制。

例如变频空调、节能冰箱就是通过直流电控制压缩机,达到节能减排;电视机也是通过直流供电来显示图像。

直流家居屋直接采用直流供电,既减小了电器体积,也提高了用电效率;与此同时,当今快速发展的太阳能发电、储能电池等的电能也都是直流电,因此,采用直流配电系统,可省去交流、直流的转换环节,在大幅提高能效的同时,使系统更加灵活、可靠。

采用直流供电可以让一个四口之家每年节省用电近400千瓦时,倘若居民接入光伏,还可再节省电费将近30%,家庭二氧化碳排放量减少40%以上。

智能电网综合示范工程

2007年11月,中国、新加坡两国政府签署协议,合作建设中新天津生态城。生态城位于天津滨海新区。

国家电网公司选择在生态城建设智能电网综合示范工程,工程总体目标是建设与生态城发展定位相匹配,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征的坚强、自愈、灵活的智能城市电网。2011年9月,工程正式建成投运。

智能电网综合示范工程从电力流、信息流、业务流统一融合的角度,基于6大环节1个平台(发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息平台),按照电源侧、电网侧和用电侧将综合示范工程划分为12个子项,并开发了12个应用系统。

在示范工程建设过程中,国网天津市电力公司进行了积极探索与实践。作为世界上覆盖区域最广、功能最齐全的智能电网综合示范工程,该工程的竣工投运为我国乃至全世界树立了全新的建设标准和典范,为其他地区的智能电网建设提供了参考。

截至目前,生态城核心区日常用电负荷40兆瓦左右,区域共有4条110千伏输电线路,4条35千伏输电线路,2座110千伏变电站,2座35千伏变电站,1座容量为10兆瓦时的储能电站,在建110千伏变电站2座,220千伏变电站1座。

区域内可再生能源也十分丰富,其中,风电装机容量4.5兆瓦,光伏装机容量10兆瓦,可再生能源消纳率100%。

围绕智能电网技术,播报君对国网能源研究院电网发展综合研究所所长韩新阳进行了专访。

问:国内智能电网经过10多年的发展,技术上主要实现了哪些重要突破?还面临哪些问题?

答:10多年来,我国智能电网核心技术取得全面进步,很多技术和设备实现了“中国制造”和“中国引领”。

特高压输变电技术保持国际领先,特高压交直流混联大电网安全运行控制和仿真技术持续领先,柔性直流输电技术、交直流混合配电网、统一潮流控制器、高弹性电网技术不断取得突破和应用。“大云物移智链边”等先进信息通信技术与能源电力技术深度融合,有力支撑能源电商、车联网、多站融合、综合能源、智能芯片等新业务新模式蓬勃发展,以及电网数字化、智能化、智慧化转型升级。

当前,在能源革命和数字革命大背景下,智能电网正加速向能源互联网转型升级,能源技术与数字技术加速深度融合,源网荷储协同互动技术、多种能源优化互补技术将推动能源互联网的物理网架、信息支撑、价值创造三大体系从战略走向实践。

为推动智能电网进一步向能源互联网发展,我们要深入贯彻“四个革命,一个合作”能源安全新战略,坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,着力在特高压关键组部件、高性能电工材料、电力专用工控芯片等一系列核心技术上加强攻关、取得突破;依托“大云物移智链边”等技术,加强智能终端、通信网络和系统平台等建设,推动电网在形态、技术、功能、价值等方面的持续升级。

安全可靠优质的电能是经济社会发展和人民美好生活的重要基础,

智能电网,让光明无处不在……

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