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新能源和智能電網融合是大趨勢

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 21:37:43 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會

  氣候變暖、能源短缺是迄今人類所遇到的最大範圍的公共危機,向低碳綠色經濟轉型已經成為世界經濟發展的大趨勢,節能減排、綠色能源、可持續發展等課題逐漸成為各國關注的焦點。

  各(ge)國(guo)政(zheng)府(fu)已(yi)開(kai)始(shi)認(ren)識(shi)到(dao)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)在(zai)促(cu)進(jin)開(kai)發(fa)低(di)碳(tan)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)的(de)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi),越(yue)來(lai)越(yue)把(ba)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)當(dang)作(zuo)一(yi)項(xiang)戰(zhan)略(lve)性(xing)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)投(tou)資(zi)。為(wei)了(le)卓(zhuo)有(you)成(cheng)效(xiao)的(de)推(tui)進(jin)新(xin)能(neng)源(yuan)和(he)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)技(ji)術(shu)融(rong)合(he)與(yu)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan),10月21日(ri)上(shang)海(hai)市(shi)鬆(song)江(jiang)區(qu)經(jing)濟(ji)委(wei)員(yuan)會(hui)與(yu)上(shang)海(hai)市(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)協(xie)會(hui)聯(lian)合(he)寧(ning)波(bo)興(xing)諾(nuo)創(chuang)業(ye)投(tou)資(zi)有(you)限(xian)公(gong)司(si)在(zai)上(shang)海(hai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)產(chan)業(ye)基(ji)地(di),組(zu)織(zhi)有(you)關(guan)專(zhuan)家(jia)學(xue)者(zhe),政(zheng)府(fu)管(guan)理(li)部(bu)門(men)領(ling)導(dao),行(xing)業(ye)科(ke)研(yan)機(ji)構(gou)行(xing)家(jia),產(chan)業(ye)界(jie)精(jing)英(ying),行(xing)業(ye)協(xie)會(hui)領(ling)導(dao),特(te)別(bie)是(shi)邀(yao)請(qing)從(cong)事(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)和(he)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)融(rong)合(he)並(bing)取(qu)得(de)突(tu)破(po)性(xing)創(chuang)新(xin)進(jin)展(zhan)的(de)技(ji)術(shu)專(zhuan)家(jia),共(gong)同(tong)召(zhao)開(kai)了(le)“新能源和智能電網技術與實踐研討會”。

  與會人員普遍認為,提高能源效率和可再生能源使用效率、jianshaowenshiqitipaifang,shiweilaidianwangfazhandebiranqushi,bingzhenduimuqiangeguotichugezhongzhinengdianwanggainianheguihuajinxingleyantao,dajiayizhirenweiyigekeyironghefenbushikezaishengnengyuandezhinengdianwangshiguojianengyuanzhanlvedefangxiang,shigaigenengyuanbujudebiyouzhilu。zhinengdianwangdefazhanmubiaoshijianshejieneng、環保、高效、可靠、穩定的現代化電網,其核心內容之一是解決分布式能源中各種新能源發電的接入和有效調配以及安全、可靠、穩定運行問題。解決智能電網與分布式能源的融合問題,是擺在全世界電力行業的一個“心病”。這是因為風能和太陽能光伏等可再生新能源發電存在不穩定、可調度性低、接入電網技術性能差和對電網諧波管理的影響等一係列問題有待解決;對此世界各國都非常關注,提出了不少問題的設想,雖然各有不同,但是,都認識到以分散方式構建組成微網並接入配電網就地平衡,加強用戶側互動與管理,可推進分布式電源利用,促進智能住宅的發展,加速智能電網和互動服務體係建設。

  可以說,未來智能電網的重要角色之一的終端用戶,是指在新型電力市場中,以利用風能發電、太陽能發電等分布式電源為目的的單一電網用戶者。其追求的目標是將自有的發電設備容量在幾百瓦至幾百千瓦之間,單機容量在100千瓦以下,自發自用,多餘電量自行調配出售或出售給電網,在配電網低壓側(或用戶側)自(zi)行(xing)組(zu)網(wang)或(huo)並(bing)網(wang),由(you)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)器(qi)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)組(zu)網(wang)或(huo)並(bing)網(wang)條(tiao)件(jian),當(dang)滿(man)足(zu)組(zu)網(wang)或(huo)並(bing)網(wang)條(tiao)件(jian)時(shi)自(zi)動(dong)組(zu)網(wang)或(huo)並(bing)網(wang),反(fan)之(zhi),則(ze)隨(sui)時(shi)脫(tuo)網(wang)。對(dui)於(yu)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)容(rong)量(liang)在(zai)幾(ji)百(bai)瓦(wa)至(zhi)幾(ji)千(qian)瓦(wa)之(zhi)間(jian)的(de)家(jia)庭(ting)用(yong)戶(hu),可(ke)通(tong)過(guo)220V插座“即插即得”。在我國,國家電網公司談的堅強智能電網,更多的是指如何全國電網一盤棋,建設它的高壓、超chao高gao壓ya輸shu電dian網wang絡luo,讓rang它ta的de輸shu電dian網wang絡luo更geng加jia優you化hua,特te別bie是shi跨kua區qu域yu資zi源yuan的de整zheng合he,堅jian強qiang的de電dian源yuan骨gu幹gan網wang架jia是shi任ren何he模mo式shi的de智zhi能neng電dian網wang所suo必bi須xu具ju備bei的de安an全quan支zhi撐cheng基ji礎chu框kuang架jia,智zhi能neng的de能neng源yuan信xin息xi框kuang架jia及ji控kong製zhi調tiao配pei分fen析xi決jue策ce模mo型xing是shi實shi現xian智zhi能neng電dian網wang技ji術shu的de載zai體ti,特te別bie是shi靈ling活huo接jie入ru分fen布bu式shi可ke再zai生sheng能neng源yuan將jiang是shi實shi現xian智zhi能neng電dian網wang的de巔dian峰feng時shi代dai。不bu過guo,我國智能電網目前在以利用太陽能發電等分布式電源發電的接入問題和應用推廣方麵遇到巨大的壓力和挑戰。

  以太陽能發電為例,從技術與市場模式上看,目前有兩種作法,一是並網發電、賣給電力公司,這就需要蓄電——變電——輸電,進電網後還要二次變電和經過配電後供給用戶;這一過程投資增加了約30%,資源消耗了近30%.本身昂貴的太陽能發電係統(大約30-40元人民幣/瓦的投資)一年的發電回報僅一元多人民幣(按1元/度計),回報率僅為2.5%~3%。由於有政府的巨額補貼,每瓦我國補貼約20元(或投資額的50%~70%),以及收購電價的補貼每度1.5~2.5元人民幣,使得投資者有10%~15%的回報。但是,政府的負擔巨大,一次補貼每瓦約20元,而日後電價補貼更不可小視,每一瓦每年還要2~4元電價,《規劃》提出到2020年太陽能發電180萬千瓦。以此計算國家要承擔一次補貼為3600億元,而每年還要承擔電價補貼約為360億元。不過這隻是美國太陽能屋頂計劃發電能力的三分之一;相當於日本2007年的太陽能發電能力。另一種方式,就是孤島形式,一戶一係統,自裝自用,國家給予一次性補貼,——我國對邊遠地區(鄉村)采(cai)用(yong)此(ci)方(fang)式(shi),此(ci)方(fang)式(shi)難(nan)以(yi)擺(bai)脫(tuo)靠(kao)天(tian)發(fa)電(dian),靠(kao)天(tian)用(yong)電(dian)的(de)限(xian)製(zhi),為(wei)了(le)改(gai)善(shan)應(ying)用(yong)效(xiao)果(guo),隻(zhi)有(you)加(jia)大(da)投(tou)資(zi),增(zeng)大(da)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)設(she)備(bei),增(zeng)加(jia)蓄(xu)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang),這(zhe)樣(yang)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)好(hao)天(tian)時(shi)浪(lang)費(fei),壞(huai)天(tian)氣(qi)又(you)不(bu)夠(gou)用(yong),而(er)且(qie),用(yong)電(dian)大(da)時(shi)不(bu)夠(gou)用(yong),不(bu)用(yong)電(dian)時(shi)還(hai)需(xu)要(yao)放(fang)電(dian)(家庭外出旅遊一周就出現此狀況),對dui用yong戶hu用yong電dian來lai說shuo沒mei有you保bao證zheng。由you於yu係xi統tong發fa電dian不bu僅jin太tai少shao,對dui於yu孤gu島dao方fang式shi而er言yan又you不bu可ke能neng組zu網wang或huo並bing網wang實shi現xian共gong享xiang或huo互hu補bu,其qi使shi用yong質zhi量liang和he效xiao率lv大da打da折zhe扣kou。從cong深shen層ceng次ci上shang看kan,太tai陽yang能neng發fa電dian板ban(目前大多是晶矽材料),材料製作過程是高耗電的,要其5~7年的發電才能抵償,國家扶植進行投資補貼也是雙刃劍,一方麵從戰略上講是儲存了資源,將煤電儲存在太陽能電池板上;另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),在(zai)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)與(yu)條(tiao)件(jian)不(bu)具(ju)備(bei)時(shi),分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)能(neng)應(ying)用(yong)模(mo)式(shi)在(zai)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)輸(shu)血(xue),才(cai)能(neng)維(wei)持(chi)生(sheng)存(cun)的(de)狀(zhuang)況(kuang)下(xia),無(wu)疑(yi)造(zao)成(cheng)巨(ju)大(da)的(de)投(tou)資(zi)浪(lang)費(fei)和(he)資(zi)源(yuan)耗(hao)損(sun),其(qi)規(gui)模(mo)和(he)程(cheng)度(du)也(ye)是(shi)驚(jing)人(ren)的(de)。因(yin)此(ci),全(quan)球(qiu)專(zhuan)家(jia)雖(sui)然(ran)沒(mei)有(you)一(yi)個(ge)共(gong)同(tong)的(de)結(jie)論(lun),但(dan)是(shi)共(gong)同(tong)認(ren)識(shi)到(dao),隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu),可(ke)預(yu)見(jian)未(wei)來(lai)的(de)電(dian)網(wang)會(hui)逐(zhu)漸(jian)擺(bai)脫(tuo)過(guo)去(qu)單(dan)一(yi)集(ji)中(zhong)式(shi)發(fa)電(dian)的(de)模(mo)式(shi),而(er)轉(zhuan)向(xiang)分(fen)布(bu)式(shi)發(fa)電(dian)輔(fu)助(zhu)集(ji)中(zhong)式(shi)發(fa)電(dian)的(de)模(mo)式(shi)。

  tongshi,dangdaliangdefenbushidianyuanjichengdaodadianwangzhongshi,duoshushizhijiejierugejipeidianwang,shidedianwangzishangerxiadouchenglezhilushangchaoliukeshuangxiangliudongdedianlijiaohuanxitong,danxianshidepeidianwangluoshiandanxiangchaoliusheji,bujubeiyouxiaojichengdaliangfenbushidianyuandejishuqianneng。congernanyichulifenbushidianyuandebuquedingxinghejianxiexing,nanyiquebaodianwangdekekaoxingheanquan,wentishifentuchu。youcikeyikanchu,fenbushinengyuandejishuyushichangdezhongyaofangxiangjiushijianlijiduliyoukeyikongzhideweiwangbingyuzhinengdianwangxiangronghe。duici,woguogongchengjishurenyuanjinxinglebuxiedenulihechuangxin,qizhongyouzhuanlifamingren、資深工程技術專家周錫衛高級工程師提出的“混合電力智能調配技術”,正是微網研發實踐的典範實例。

  此次在上海召開的“新能源和智能電網技術與實踐研討會”上shang發fa布bu的de混hun合he電dian力li智zhi能neng配pei電dian係xi統tong,從cong技ji術shu上shang和he實shi踐jian上shang都dou很hen好hao地di實shi現xian了le多duo能neng源yuan電dian力li輸shu入ru,多duo電dian源yuan電dian力li輸shu出chu,智zhi能neng化hua節jie點dian,數shu字zi化hua互hu連lian,節jie點dian間jian自zi由you互hu連lian,資zi源yuan自zi動dong調tiao配pei與yu共gong享xiang,自zi動dong構gou建jian形xing成cheng微wei網wang且qie可ke多duo微wei網wang互hu連lian、互通;也(ye)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)電(dian)網(wang)單(dan)一(yi)可(ke)控(kong)的(de)獨(du)立(li)用(yong)戶(hu)係(xi)統(tong)很(hen)好(hao)的(de)與(yu)大(da)電(dian)網(wang)相(xiang)連(lian),解(jie)決(jue)了(le)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)接(jie)入(ru)電(dian)網(wang)的(de)難(nan)題(ti),實(shi)現(xian)電(dian)能(neng)互(hu)補(bu),增(zeng)強(qiang)大(da)電(dian)網(wang)和(he)微(wei)網(wang)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)性(xing)能(neng)魯(lu)棒(bang)性(xing)及(ji)改(gai)善(shan)黑(hei)啟(qi)動(dong)能(neng)力(li)。混(hun)合(he)電(dian)力(li)智(zhi)能(neng)調(tiao)配(pei)技(ji)術(shu)的(de)實(shi)踐(jian),采(cai)用(yong)了(le)先(xian)進(jin)的(de)多(duo)傳(chuan)感(gan)和(he)雙(shuang)向(xiang)監(jian)測(ce)與(yu)計(ji)量(liang)技(ji)術(shu)、先進的電子電力模塊技術、先進的多智能體自動控製方法、獨到的“時段關係”路徑接續法等先進的技術和方法,實現自由組網以及先進的智能決策與調配模型與支持係統技術,從而構成安全、高效、環huan保bao的de微wei網wang。混hun合he電dian力li智zhi能neng調tiao配pei技ji術shu的de係xi統tong方fang案an,突tu破po現xian有you的de電dian力li市shi場chang的de供gong電dian模mo式shi,相xiang對dui於yu目mu前qian在zai全quan球qiu走zou紅hong的de智zhi能neng電dian網wang的de主zhu導dao技ji術shu方fang案an而er言yan,是shi真zhen正zheng實shi現xian用yong戶hu側ce雙shuang向xiang交jiao互hu管guan理li的de解jie決jue方fang案an,徹che底di改gai觀guan了le基ji於yu智zhi能neng電dian表biao的de智zhi能neng電dian網wang給gei予yu用yong戶hu有you限xian信xin息xi,特te別bie是shi用yong戶hu始shi終zhong處chu於yu被bei動dong交jiao互hu模mo式shi。使shi用yong戶hu能neng夠gou自zi由you組zu網wang,即ji插cha即ji用yong,自zi主zhu買mai電dian、自主賣電;用yong戶hu有you機ji會hui在zai電dian力li市shi場chang上shang從cong被bei動dong轉zhuan向xiang主zhu動dong,從cong單dan向xiang轉zhuan為wei雙shuang向xiang,找zhao回hui平ping等deng互hu惠hui的de用yong戶hu尊zun嚴yan。科ke研yan人ren員yuan根gen據ju研yan究jiu與yu實shi踐jian的de初chu步bu測ce算suan,利li用yong混hun合he電dian力li智zhi能neng調tiao配pei技ji術shu構gou成cheng的de微wei網wang,相xiang對dui於yu並bing網wang方fang式shi其qi投tou資zi可ke以yi節jie省sheng約yue30%,綜合效率可以提高約30%,因yin此ci,投tou資zi效xiao益yi相xiang對dui於yu並bing網wang方fang式shi可ke以yi提ti高gao一yi倍bei以yi上shang。基ji於yu微wei網wang形xing式shi的de用yong戶hu級ji混hun合he電dian力li智zhi能neng配pei電dian係xi統tong,在zai無wu需xu政zheng府fu補bu貼tie電dian價jia的de情qing況kuang下xia,參can照zhao階jie梯ti電dian價jia的de計ji算suan方fang法fa進jin行xing測ce算suan,年nian收shou益yi達da到dao8%以上。

  使得太陽能發電在政府每年不支付電價補貼即不“輸血”的de情qing況kuang下xia依yi然ran能neng夠gou生sheng存cun。由you於yu基ji於yu微wei網wang形xing式shi的de用yong戶hu級ji混hun合he電dian力li智zhi能neng配pei電dian係xi統tong可ke以yi方fang便bian地di組zu成cheng微wei網wang,並bing可ke以yi作zuo為wei電dian網wang單dan一yi可ke控kong的de獨du立li用yong戶hu係xi統tong很hen好hao的de與yu大da電dian網wang相xiang連lian,解jie決jue了le用yong戶hu側ce發fa電dian供gong電dian和he組zu網wang並bing網wang的de接jie入ru難nan題ti,降jiang低di了le投tou資zi和he並bing網wang的de門men檻kan,使shi民min營ying資zi本ben乃nai至zhi百bai姓xing資zi本ben易yi於yu進jin入ru新xin能neng源yuan電dian力li市shi場chang,將jiang有you利li於yu加jia快kuai新xin能neng源yuan和he智zhi能neng電dian網wang的de建jian設she與yu發fa展zhan。

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