http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 19:45:41
從托馬斯?愛迪生和尼古拉?特斯拉的年代以來,電力工業並沒有發生根本性的變化,電力的生產、輸送和消費依然沿襲著與很多年前相同的模式。愛迪生和特斯拉能很容易地弄清楚今天的電力行業會是什麼樣子:電力始終是單向流動的——從發電廠生產出的電力通過電網係統輸送到用電端進行使用。
今天,整個電力係統的運行遠不夠經濟。統計顯示,由於效率低下,從一次能源到有效電力消費的整個能源鏈中,損失了大約80%的能源。包括發電、shudianheyongdianzaineidegegehuanjie,yunxingxiaolvdoucunzaijudadetishengkongjian。erzaiqihoubianhuawentiriyiyanjundejintian,dianlixitongdedixiaoyunxingyiweizhegengduo。dixiaodengtongyulangfeigengduodedianli,yincixuyaogengduoderanliaomanzurenmendianlixuqiu,erzheyiweizhegengduodepaifang。
今天,電力係統的運行也遠談不上可靠。統計顯示,僅在美國,每年不可靠的電力所造成的損失就多於1000億美元,相當於花1美元買電,同時還得付出30美分的停電損失。僅擾動和斷電(不計大停電)每年的損失就高達790億美元。
今(jin)天(tian),可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)在(zai)飛(fei)速(su)成(cheng)長(chang),而(er)這(zhe)種(zhong)因(yin)為(wei)間(jian)歇(xie)性(xing)而(er)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)能(neng)源(yuan)也(ye)帶(dai)來(lai)了(le)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。怎(zen)樣(yang)讓(rang)這(zhe)些(xie)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)力(li)得(de)到(dao)使(shi)用(yong)?為(wei)了(le)實(shi)現(xian)日(ri)益(yi)增(zeng)加(jia)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)並(bing)網(wang),電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)和(he)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)需(xu)要(yao)得(de)到(dao)調(tiao)整(zheng)。
今天,人們基本上還隻能被動、不加選擇地接受電力公司供給的電力。而事實是,用戶可以變得更“主動”,從前的配電網也可以成為收集分布式能源的接受電網。人們也可以減少尖峰負荷時的電力使用,使電網運行更可靠、更經濟,甚至可以對不同質量的電力進行消費選擇。
怎樣應對這些挑戰?
2006年,IBM公司與全球頂尖電力專業研究機構、電力企業合作開發了“智能電網”解決方案。這一方案被形象比喻為電力係統的“中樞神經係統”,電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監控電網,優化電網性能、防止斷電、更快地恢複供電,消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯網的裝置。
如今,成熟的智能電網還在孕育過程中,但顯然,它寄托著克服今天所有電力係統缺陷的希望。
要“巧幹”,不要“苦幹”
現代經濟的運行模式告訴我們,工作“要巧幹,而不要苦幹”。花一點時間和精力分析我們的工作方式,比單純地增加工作強度效果更好。對人來說如此,對於電力係統而言同樣如此。
根據國際能源署的預測,未來20年,我們每周要增加一座1GWdedianchanghexiangguandianwangsheshi。eryuguowaixiangduichengshuwendingdedianlishichangbutong,zhongguorengshiyigefazhanzhongdedianlishichang。zhongguojingjirengranzaikuaisuzengchang,jingjiheshehuidefeisufazhanyedailailechixuqiangjinzengchangdedianlixuqiu。
根據相關預測,2010年中國人均用電量將突破3000千瓦時大關,而到2015年人均電量有望突破4000千瓦時。這意味著,“十二五”末期,中國投入運行的裝機總量需要達到12。6億千瓦,電源裝機總量將超過美國,位居世界第一。
快速增長的電力需求需要得到應對,但單純地“苦幹”將帶來大量的風險和麻煩。
僅jin以yi新xin建jian電dian力li基ji礎chu設she施shi的de方fang式shi滿man足zu增zeng長chang的de電dian力li需xu求qiu,必bi將jiang導dao致zhi日ri益yi嚴yan重zhong的de資zi源yuan和he環huan境jing問wen題ti,而er這zhe將jiang給gei電dian力li企qi業ye帶dai來lai越yue來lai越yue大da的de壓ya力li。因yin此ci,未wei來lai的de電dian力li係xi統tong必bi須xu以yi更geng為wei經jing濟ji的de方fang式shi應ying對dui這zhe種zhong容rong量liang的de增zeng加jia。
正如中國宏觀經濟發展不平衡的狀況一樣,中國不同地區間的電力消費量也存在較大的差異。總體而言,水資源在西南,煤炭資源在“三西”(山西、陝西、蒙西),而er主zhu要yao負fu荷he分fen布bu於yu東dong部bu沿yan海hai地di區qu。中zhong國guo的de電dian網wang建jian設she規gui劃hua也ye必bi須xu依yi賴lai這zhe種zhong資zi源yuan稟bing賦fu,長chang距ju離li的de電dian力li輸shu送song是shi必bi不bu可ke少shao的de。而er提ti高gao電dian網wang效xiao率lv的de一yi種zhong方fang式shi是shi提ti高gao輸shu電dian線xian路lu電dian壓ya,通tong過guo提ti升sheng電dian壓ya來lai降jiang低di線xian路lu電dian流liu,從cong而er降jiang低di線xian路lu損sun耗hao。特te高gao壓ya輸shu電dian技ji術shu因yin此ci具ju有you絕jue對dui的de優you勢shi,能neng使shi輸shu電dian環huan節jie經jing濟ji性xing更geng高gao。
資料顯示,與500千伏輸電相比,特高壓輸電線路損耗大大降低,1000千伏特高壓交流線路損耗是500千伏交流線路的1/16到1/4。而且,1000千伏特高壓交流輸電和500千伏超高壓交流輸電相比,可節省約2/3的土地資源,並在輸電容量相同的條件下,節省導線材料約一半,鐵塔用材約2/3。
而(er)減(jian)少(shao)低(di)壓(ya)側(ce)電(dian)網(wang)中(zhong)的(de)電(dian)力(li)損(sun)耗(hao)同(tong)樣(yang)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。據(ju)統(tong)計(ji),對(dui)於(yu)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)而(er)言(yan),電(dian)力(li)損(sun)耗(hao)有(you)約(yue)三(san)分(fen)之(zhi)二(er)發(fa)生(sheng)在(zai)低(di)壓(ya)側(ce)電(dian)網(wang),因(yin)此(ci)配(pei)電(dian)環(huan)節(jie)具(ju)有(you)巨(ju)大(da)的(de)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li)。
智zhi能neng電dian網wang可ke以yi讓rang這zhe種zhong節jie能neng潛qian力li得de到dao發fa揮hui。與yu傳chuan統tong的de電dian網wang相xiang比bi,智zhi能neng電dian網wang可ke以yi進jin一yi步bu擴kuo展zhan對dui電dian網wang的de監jian視shi範fan圍wei和he監jian視shi詳xiang細xi程cheng度du,整zheng合he各ge種zhong管guan理li信xin息xi和he實shi時shi信xin息xi,為wei電dian網wang運yun行xing和he管guan理li人ren員yuan提ti供gong更geng全quan麵mian、完整和細致的電網狀態視圖,並加強對電力業務的分析和優化,實現更精細化和智能化的運行和管理。
智能電網是電力行業與信息技術的結合,但信息技術並不是全部。ABB集團首席技術官唐維詩表示,智能電網是“大腦”和“肌肉”的結合。決策智能層相當於人的大腦,而底層或物理層類似於人體的肌肉。但是,如今經常出現的情況是,人們隻談“大腦”不談“肌肉”。然而,如果設備沒有達到預期效果,那麼最好的控製係統也不會有多大用處。
例li如ru,配pei電dian變bian壓ya器qi就jiu是shi一yi種zhong非fei常chang重zhong要yao的de節jie能neng設she備bei。用yong戶hu往wang往wang關guan注zhu變bian壓ya器qi自zi身shen的de價jia格ge,但dan沒mei有you考kao慮lv到dao未wei來lai整zheng個ge生sheng命ming周zhou期qi中zhong變bian壓ya器qi的de耗hao電dian量liang。實shi際ji上shang,節jie能neng型xing變bian壓ya器qi在zai生sheng命ming周zhou期qi內nei的de綜zong合he成cheng本ben要yao比bi便bian宜yi的de非fei節jie能neng型xing變bian壓ya器qi低di得de多duo。
好的設備使電力係統“巧幹”成為可能。控製係統可以對係統狀態進行及時準確的了解,並做出最佳決策,用戶也可以自行改進用電模式以適應電網狀況。