http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 15:28:04
中國堅強智能電網建設已經實現重大突破,正成為世界智能變電站技術的引領者
隨著風能、太陽能等可再生能源的不斷發展,國家電網係統正在醞釀轉向“智能化”。
然而,可再生能源的發電量會隨氣象條件的變化而發生大幅波動。例如,當沒有風時,風力發電的葉片基本上不會轉動;太(tai)陽(yang)照(zhao)射(she)不(bu)到(dao),太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)也(ye)發(fa)揮(hui)不(bu)了(le)多(duo)少(shao)作(zuo)用(yong)。一(yi)旦(dan)其(qi)加(jia)入(ru)電(dian)網(wang),就(jiu)會(hui)給(gei)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)帶(dai)來(lai)頻(pin)率(lv)變(bian)動(dong),造(zao)成(cheng)電(dian)壓(ya)上(shang)升(sheng)以(yi)及(ji)如(ru)何(he)吸(xi)收(shou)剩(sheng)餘(yu)電(dian)力(li)等(deng)難(nan)題(ti)。這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)“智慧”。近年來頻頻提及的“智能電網”概念,其初衷即是為了解決類似的問題。
但究竟何為智能電網,它都孕育著哪些商機?國資可以在哪些領域大展拳腳?或許一兩句話說不清楚,權當從解惑開始。
蓄電池與智能電網
在zai電dian網wang中zhong,發fa電dian的de輸shu出chu和he需xu求qiu相xiang一yi致zhi是shi十shi分fen重zhong要yao的de,假jia若ruo輸shu出chu超chao過guo需xu求qiu,頻pin率lv就jiu會hui升sheng高gao。反fan之zhi,頻pin率lv就jiu會hui降jiang低di。要yao想xiang保bao證zheng電dian力li質zhi量liang,就jiu必bi須xu要yao穩wen定ding頻pin率lv。
剛開始之初,風電、太陽能發電的上網量很小,電網(電力係統)可以吸收其輸出變化。但隨著這部分發電上網量的增大(規劃的一個目標是20%-30%),很快便超出了現行電網的吸收能力。其直接後果是:電力係統頻率將隨之發生變化,引起停電事故或降低供電質量。比如,目前我們國家電網的標準電壓為220v,家用電器的電壓設定也是220v。如將風能、太陽能發電係統直接並入電網,按照歐姆定律就會使其電壓出現上升,超過了220v。這樣,你家裏的所有電器就全廢了。
為了確保電網運行的穩定性,解決方法之一就是采用大型蓄電池(參見新視界第2期《大型蓄電池“上路”》),並通過傳感器加以控製。具體做法是:針對風力發電與太陽能發電的能源輸出,采用蓄電池作為緩衝來保證電網的穩定;再在網絡中安裝傳感器,用來監控(即負荷控製)普通住宅、辦公樓、工廠等用電方的電力需求(負荷),從而使發電端與負荷端都實現優化控製。
這就是“智能電網”的雛形。
世博會的實驗場
2010年上海世博會園區,就是中國版“智能電網”精彩展示的實驗場。
國家電網將這個“智能電網”命名為“堅強的智能化電網(Strong&SmartGrid)”。據說,“Strong”的意思是構築較少出現停電事故的高可靠性電力網,“Smart”的意思是構築可以利用通信來掌握供電情況的電力網。據《技術在線》的相關采訪,堅強智能電網的重點將是“即便導入輸出功率不穩定的可再生能源,也可以穩定運行的電力網”。
眾所周知,世博會場是太陽能發電的聚集地。其中,中國館、世博中心、未來館和主題館分別安裝有302kW、1040kW、520kW以及2825kW的太陽能發電設施,主要設施上的太陽能電池總裝機容量超過4.68兆瓦。
這些發電,都被連接到世博園區內的“堅強的智能化電網”。因為園區內還設置了32座10kV變電站和200個降壓用變壓器。這些設備的一部分中配置有服務器,從而構築了收集電力信息的網絡。
這個“堅強智慧”的電網是這樣工作的:隨時掌握世博會場內的太陽能電池發電量、主要設施的用電量、空kong調tiao和he照zhao明ming等deng設she備bei的de用yong電dian量liang,以yi及ji可ke進jin行xing充chong放fang電dian的de電dian動dong汽qi車che電dian力li供gong求qiu量liang等deng,還hai可ke確que認ren電dian費fei。電dian力li信xin息xi的de收shou集ji工gong作zuo中zhong使shi用yong捆kun綁bang在zai光guang纖xian和he電dian力li線xian上shang的de自zi主zhu開kai發fa的de通tong信xin線xian。一yi個ge比bi較jiao牛niu的de地di方fang是shi:檢測到斷線等故障時,這一係統可以自動切換為其他路徑的電力係統並進行修複。
世博園區外的周邊部分居民小區,則進行了智能電表試點,利用電能管理係統收集、分析家庭用電的數據信息。
新的市場機會
世博會後,中國“智能電網”出現了越來越多的綜合示範園。
日前,作為國內首個智能電網綜合示範工程,中新天津生態城智能電網工程中和暢路110千伏智能變電站基本建成,並進入了其電壓設備調試階段,這也是天津市首個智能變電站。而3月30日,揚州開發區的“智能電網綜合示範工程”建設工作方案,也順利通過了國網公司的評審。
此前,國家電網年初已建成投產110千伏四川北川和220千伏青島等7座智能變電站。智能變電站是堅強智能電網建設中實現能源轉換和控製的核心平台之一,是智能電網的重要組成部分,也是實現風能、太陽能等新能源接入電網的重要支撐。作為銜接智能電網發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節的關鍵,智能變電站可在技術和功能上更好地滿足智能電網信息化、自動化、互動化的要求。
無疑,中國堅強智能電網建設已經實現重大突破,正成為世界智能變電站技術的引領者。
更重要的是,“十二五”期間,國家電網將投資5000億元,建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱” 的特高壓骨幹網架和13回長距離支流輸電工程,初步建成核心的世界一流的堅強智能電網。形成以“三華”(華北、華中、華東)為堅強受端,以西北、東北電網為堅強送端的三大同步電網,跨區輸電規模達到2.5億千瓦,國家電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平將得到全麵提升。
智能電網將電力輸送和信息技術結合,可實現電能的雙向傳輸,輸配電以及用電的智能調節、合理均衡。這無疑帶來了更多的市場機會。
zaidianwangzhonganzhuangxudianchi,bingtongguofuhekongzhilaishixianzuijiadegongxupingheng,zheshizhinengdianwangdelixiangzhuangtai。yaodadaozheyilixiangzhuangtai,chuleyiwangdianlixitongdechuantongjishuyuchanpinwai,kenenghaixuyaoyixiequanxindexitong。biru,xudianchi、智能電表、負荷控製裝置等等。
有報道認為,智能電網的關鍵技術包括高速、雙向、實時、集成的通信技術,參數量測技術,設備技術、控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)支(zhi)持(chi)技(ji)術(shu)。僅(jin)就(jiu)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)一(yi)項(xiang)而(er)言(yan),除(chu)了(le)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)通(tong)信(xin)模(mo)塊(kuai)等(deng)部(bu)件(jian),也(ye)包(bao)括(kuo)外(wai)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)耗(hao)電(dian)量(liang)的(de)部(bu)件(jian)。與(yu)普(pu)通(tong)電(dian)表(biao)相(xiang)比(bi),它(ta)更(geng)具(ju)有(you)通(tong)信(xin)、用電管理、電費記賬等多種功能。
目前,全球知名廠商紛紛進入智能電網市場。除了通用(GE)等電力龍頭企業外,還有IBM、英特爾等電子業巨頭。