智能电网携手清洁能源步入友好时代
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未来的工业革命将以能源互联网的形成为标志,而要形成能源互联网,必须大力发展智能电网。电力行业专家们普遍认为,必须加快发展智能电网,促进更大规模清洁能源的并网消纳,让越来越多的人用上低碳清洁的电力。
在能源需求保持刚性增长,生态环境危机日益凸显,传统化石能源可持续供应能力也已出现不足,在这样的背景下,把国家电网建设成为网架坚强、安全可靠、绿色低碳、经济高效,具有强大资源配置能力、服务保障能力和抵御风险能力的现代化大电网,大规模消纳清洁能源,提高能源安全保障能力。5年来,我国取得了诸如国家风光储示范工程、“两直三交”等多项世界级的创新成果,突破了大规模清洁能源发电并网、调度控制,远距离输电等众多关键技术。另外国家也适时出台多个文件法规,从电源建设、上网电价及并网管理等层面力图破解市场应用发展的瓶颈,可以说这些努力,在提高清洁能源发电质量、电网接纳清洁能源能力以及促进清洁能源与相关产业的发展等方面发挥了积极的作用。
在智能电网技术发展及清洁能源装机容量快速增长的同时,据相关行业协会统计显示,2013年我国清洁能源弃电量超过300亿度,巨量的浪费触目惊心,究其原因,有关键技术、标准体系、激励措施、市场机制、产业体系等不完善的影响。比如在目前的技术水平和政策环境下,除了水电有能力参与市场竞争外,大多数清洁能源因开发利用成本高,生产不连续,资源相对分散等特点,缺乏竞争力;同时,在资源评价、产品检测与认证标准等方面,还不能满足市场快速发展的需求,没有形成清洁能源产业发展的支撑体系。
未来,清洁能源产业的发展,效益是明显的,可以拓展新的经济增长领域,促进经济转型,带动经济朝循环、绿色的方向发展。还可以优化能源结构,保护环境、减排温室气体。大家现在都比较关心的空气污染这么严重,如果中国城市全面普及清洁能源,公路上奔跑的车辆、家庭用电、工业用电,都来自清洁能源,新颁布的《大气污染防治行动计划》设定的具体治理目标是不难实现的。
在生产、分配和消纳过程中,清洁能源排放少、污染程度小。清洁能源可以再生、对环境友好,正日益受到许多国家的重视,并被视为新一轮能源革命的核心。
我国地域辽阔,水、风、太阳能等可再生资源丰富,开发潜力巨大。但长期以来,我国的能源结构都是以煤炭为主。单一的能源结构以及节能减排技术应用欠缺使得我国大气环境不断恶化。2013年,我国多地雾霾肆虐,迫使人们重视大气环境的治理。
我国是用电大国,电力行业在环境治理中扮演着重要的角色。中国电力企业联合会专职副理事长魏昭峰在日前举行的2014中国清洁电力峰会上表示,我国电力结构的绿色化转型正在加速。
据中国电力企业联合会统计,截至2013年年底,我国煤电装机容量占总装机容量的比例已经下降到70%以下,水电、风电、核电、太阳能发电、燃气发电等清洁能源发电装机容量为4.61亿千瓦,比重达到37%,发电量1.4万亿度,占总发电量的26%。而2013年煤炭占一次能源消费的比重已经降到65.7%,同比下降 0.9个百分点;非化石能源占一次能源消费的比重也由2012年的9.1%提高到了2013年的9.8%。
我国在“十二五”能源规划中承诺,到2020年,非化石能源比重要达到15%,为完成这一目标,政府也不断加大对可再生能源的支持力度。近日,财政部公布了2014年中央财政预算,其中安排可再生能源发展专项资金172.46亿元,同比增长29%,安排可再生能源电价附加支出528.73亿元,同比增长120%。专家预计,在国家政策的大力支持下,可再生能源产业有望在更有利的环境中快速发展。
在多位电力行业专家看来,清洁能源的利用是电力工业发展的必然选择,更是新一轮能源变革的重要标志。
美国经济学家杰里米·里夫金在《第三次工业革命》一书中阐述道,就像蒸汽机的发明和应用之于第一次工业革命,电力的使用之于第二次工业革命一样,如今,新能源和互联网的结合将引发新一轮工业革命,而其中新能源是核心。
杰里米预测,新能源如果能获得大规模发展,将不仅改变能源结构和电力系统运行模式,还会催生新的经济模式和社会关系,人们的用能方式以及生活方式也将发生巨大改变。
近几年,美国、德国、丹麦等多个国家已纷纷进行规划,把新能源作为未来发展的重点,抢占第三次工业革命的先机。
随着通信和计算机技术的发展,电力行业到了一个变革的节点,正如《第三次工业革命》中论述的一样,未来的工业革命将以能源互联网的形成为标志。而要形成能源互联网,大力发展智能电网,特高压必不可少。
虽然现有电网的资源配置能力远不能适应清洁能源大规模接入、远距离输送和大范围消纳的需要。此外,清洁能源带来的系统调峰问题、分布式电源接入问题、有关电价机制问题、相关标准制订问题等也是很大的难题。特高压骨干网架的加快建设和电网智能化的加快实施,使电网建设的任务更加繁重。各类能源基地的大规模开发、电源建设的持续加快,进一步增加了电网建设的艰巨性。由于特高压和智能电网的需要,今后几年,预计每年电网投资都将在2000亿元以上,开工、在建和投产的规模都很大。
据了解,国网为加快建设统一坚强智能电网,将以特高压、区域和省级主网架、城乡电网建设为重点,协调推进各级电网建设。优先解决供电紧张地区的输配电“瓶颈”问题,保证各类大型能源基地特别是清洁能源基地的送出需要。
新能源发电装机的迅速上量,使清洁能源发展的重点加快转移,并网消纳和市场化运营成为新课题。专家认为,大力发展清洁能源,只看光伏电站、风电场、水电站建了多少还不够,上不了网,无法合理消纳,终是功亏一篑。把建设坚强智能电网作为清洁能源发展的重要保障。在开发上,坚持大规模集中开发与分布式发展相结合,提高开发利用效率。在运行上,依托大电网,充分利用不同区域负荷特性差异,使风、光、水、火、核联合协调运行,实现多种能源开发的综合效益最大化。在消纳上,突破清洁能源富集地区本地消纳能力有限的制约,在全国范围内消纳清洁能源发电,减少弃风弃光弃水。中国南方电网公司总经理钟俊特别提出高度重视研究调峰、调频电源与电网协调同步发展的问题,努力提高清洁能源功率预测水平,大力推进抽水蓄能电站、气电等调峰、调频性能良好的电源以及储能设施建设。
智能电网建设与新兴产业发展对接,将“智能”与“绿色”有机结合。智能电网还为清洁能源的集约化、规模化开发和应用提供了技术保证。智能电网不仅便利了百姓生活,更能有效缓解电力紧张和电力中断问题,助推新兴产业的发展。绍兴电力局局长陈关贤认为,智能电网建设将带动上下游产业链的升级换代,推动光伏、风力发电、机电设备、电子信息、通信、物联网等新兴产业的发展。无论从国家政策的扶植还是内在发展需求,智能电网携手清洁能源都将步入日益完善的友好时代。