在中國智能電網戰(zhàn)略至今尚未從國家層面實現統(tǒng)一規(guī)劃的背景下,華東電網公司已經付諸行動,制定出具體規(guī)劃體系方案。
“中國政府高層在推動智能電網發(fā)展上是下了很大決心的,實際進度也是很快的,在理論上也是完全不落后美國。”著名智能電網專家武建東對早報記者如是評價中國智能電網的實際發(fā)展和規(guī)劃狀況。
進入2009年,智能電網在中國新能源戰(zhàn)略中顯得炙手可熱,不僅是其與美國的智能電網戰(zhàn)略規(guī)劃并駕齊驅,更重要的是其蘊含的龐大的商業(yè)機會和未來美好的應用前景,使其成為各方追逐的目標。
負責主導中國新能源戰(zhàn)略規(guī)劃的國家能源局副局長劉琦數次表示,此次編制的新能源發(fā)展規(guī)劃,除了風能、太陽能以及煤炭清潔的高效利用外,也包括了智能電網。
武建東對記者表示,“智能電網的發(fā)展不能只是看我們常說的輸配電環(huán)節(jié)中的國家電網公司等工作,它包括了輸電、發(fā)電、用電的整個電力產業(yè)流程。中國還需要時間去從國家層面的戰(zhàn)略高度來確定智能電網標準等問題。”
據記者了解,目前在智能電網中負責輸配電這一重要產業(yè)流程的國家電網公司,正在加緊研究電網中更多適應未來智能型電網需求的規(guī)劃,其中華東電網公司擔負了整個電力傳輸的輸電工作任務,這對于今后智能電網的應用有著實際應用價值,不過其原本計劃在7月初推出的方案也一再延后。
昨日,記者獨家獲悉華東電網公司制定的“面向智能電網的多適應性規(guī)劃體系方案”,同時,華東電網有限公司發(fā)展計劃部電網規(guī)劃處處長張建平接受早報記者專訪,解讀此次方案制定的意義和價值。
張建平對記者表示,需要注意的是,中國實際還未建立統(tǒng)一的國家層面的規(guī)劃,智能電網需要各環(huán)節(jié)的多領域公司共同協(xié)調。目前在電網系統(tǒng)內,華東電網公司主要是立足于現實問題的解決,在輸電領域研究智能電網規(guī)劃的部分。
我們還在輸電領域摸索
東方早報:這次華東電網公司規(guī)劃方案中提到的智能電網多適應性體系這個概念,能否先解釋一下?
張建平:首先需要明確的是國家電網實際上是參與了智能電網龐大系統(tǒng)中關于輸配電領域,我們華東電網公司主要是在國家電網的統(tǒng)一部署下,重點研究輸電領域,現在研究的課題也大多是立足于實際困難,并兼容考慮到整個智能電網計劃今后的擴展性。
華東電網公司智能電網建設有高級調度中心建設、多適應性電網規(guī)劃體系研究、數字化變電站建設和統(tǒng)一數據信息平臺建設四條主線。多適應性電網規(guī)劃體系建設既是堅強智能電網的基本特征之一,也是建設堅強智能電網的重要抓手。
面向智能電網的多適應性電網規(guī)劃體系總體要求是:構建一個能夠適應電網未來的各種挑戰(zhàn)、體現智能電網的各種特征,而且能夠隨著規(guī)劃環(huán)境的變化加入新的內容的電網規(guī)劃體系?,F階段多適應性電網規(guī)劃體系主要考慮適應新能源的接入、特高壓電網的建設、節(jié)能減排政策及電網抗自然災害能力提升等方面的要求。
智能電網不能各自為政
東方早報:美國的智能電網,直接將新能源的開發(fā),和電網的傳輸建立在一個統(tǒng)一的規(guī)劃下,中國似乎還是各自為政?而且這看似也不是某一家公司能夠直接推動的?
張建平:確實如此。智能電網是一項涉及領域很大,建設是需要發(fā)電、輸電、配電多家公司共同推動和協(xié)調配合的。實際上需要承認的是,國家能源局提出了智能電網的戰(zhàn)略規(guī)劃,但是中國截止到目前尚未有一個國家層面上的整體規(guī)劃。不僅是我們電網公司,實際還有其他產業(yè)層面的公司在做相關的工作。
就比如美國智能電網的發(fā)展主要是配電方面做更多的工作,而我們仍然是從輸電公司角度出發(fā),我們要求電網適應新能源的接入,為新能源的接入創(chuàng)造條件,因此我們開展了“新能源對電網規(guī)劃的影響和對策”的課題研究,也對風電的接入規(guī)模和時序展開研究。
反復修正的螺旋上升過程
東方早報:這個華東電網公司出爐的多適應性體系研究中,有哪些亮點和對于前期工作的突破?規(guī)劃的重心是怎樣的?
張建平:多適應性規(guī)劃體系研究在第一階段開展了“基于預想事故集的電網規(guī)劃研究”、“節(jié)能減排下的電網規(guī)劃研究”、“新能源對電網規(guī)劃的影響和對策研究”、“考慮不確定因素的電網靈活規(guī)劃方法研究”、“區(qū)域電網協(xié)調規(guī)劃研究”、“考慮全壽命周期成本管理的電網規(guī)劃方案評價研究”六大研究課題、共計16個子課題的研究,內容涉及規(guī)劃研究的多個領域,對規(guī)劃工作具備實際指導意義。
在大量課題研究的基礎上,開展了面向智能電網的多適應性電網規(guī)劃體系的初步探索,基于電網性能、效率、成本和社會效益四大目標,提出了全系統(tǒng)電網綜合效益指數SEITENS指數概念模型,用于評價電網規(guī)劃的綜合效益。
需要強調的是,面向智能電網的多適應性電網規(guī)劃工作并不是一個從頭到尾的簡單循環(huán)過程,而是一個各個相關部門、單位、具有不同觀點的專家在各種硬性的制約(政策法規(guī)、規(guī)定、客觀限制條件等)和利益驅動下,交互參與、協(xié)調和相互制約、妥協(xié)的過程,是一個不斷面對新挑戰(zhàn),提出新辦法,并根據實際發(fā)展狀況,從各個角度進行反復修正的螺旋上升過程。
電網性能安全放在首位
東方早報:這次華東電網公司的方案中稱,“電網規(guī)劃涉及的內容不外乎四個方面:電網性能、電網效率、社會效益和成本。按照電網規(guī)劃的原則,我們理解為這四個方面的重要性依次為性能>效率>社會效益>成本。”成本放在最后一位,這看起來我們還不能夠完全理解,畢竟不管是新能源的應用還是處于節(jié)約型經濟,成本至少不應該放在最后一位。
張建平:保證電網性能是電網規(guī)劃的根本任務,提高電網效率是電網規(guī)劃的重要目標,創(chuàng)造社會效益是電網企業(yè)的社會責任,節(jié)約成本是電網企業(yè)的主要工作。
電網性能、電網效率、社會效益和成本是電網規(guī)劃需要考慮的四大因素,其重要性并無先后次序,只是從電力行業(yè)的特性,在電網規(guī)劃階段,我們將滿足電網性能、保證電網安全放在了第一位。
東方早報:智能電網的框架已經有了,很多人也有了初步的理解,但是從通俗的理解角度,將如何實現?老百姓角度來理解,這個的智能電網在短期內,比如身在上海的老百姓能現實地體驗到什么,有哪些不斷變化的過程?先做什么,后做什么?
張建平:智能電網的建設是分階段的,不是一蹴而就的。智能電網的通俗的理解是集成新能源、新材料、新設備和先進的信息技術、電網控制技術,實現電力在發(fā)、輸、配、用過程中的數字化管理、智能化決策、互動化交易的電網。
從規(guī)劃角度,華東電網現階段著眼于適應新形勢、迎接新能源、應用新技術,接下來電網規(guī)劃將以推動“三華”(華東、華中、華北)聯(lián)網、適應電力市場作為主線,注重規(guī)劃工作的信息化和可視化,大力提升數字化電網規(guī)劃能力,豐富和完善電網規(guī)劃體系。上海的老百姓可以看到清潔能源的廣泛應用,并進一步體驗到供電的安全性和可靠性。
傳統(tǒng)電網面臨的挑戰(zhàn)及新規(guī)劃體系中的應對措施
面臨的挑戰(zhàn) 挑戰(zhàn)在新規(guī)劃體系中的應對措施
規(guī)劃體系標準和依據的 建議相關部門盡快更新規(guī)劃體系的標準
原則有待更新,前瞻性不夠 和依據的原則,盡最大可能避免重復建設
現代社會對電網的安全性、可靠性、 安全性、可靠性和穩(wěn)定性的校驗指
穩(wěn)定性的要求進一步提高 標更加嚴格,致力于打造堅強電網
電力市場的推進造成了 提高電力市場競爭效率,加大規(guī)劃
電網規(guī)劃的基礎發(fā)生了 在地方政府規(guī)劃中的影響力,強化
根本的變化,廠網分開 電源規(guī)劃在電源及其配套設施建設
導致發(fā)電、輸電的不確定性增加 項目審批過程中的約束作用
新能源的接入帶來的 加大新能源采用力度,解決新能源
不確定性 發(fā)電上網難的問題
國際環(huán)保呼聲日高,節(jié) 將國家節(jié)能減排、資源約束等因素
能減排、資源匱乏成未 作為電網規(guī)劃的主要約束條件進行
來電網直面的資源問題 重點考慮
未來負荷變化的不確定性, 加強電網的可擴展性,在成本最低
主網架迎接裕度降低的挑戰(zhàn) 的情況下保證主網架裕度
單個電源規(guī)模增大,系 增加對網架傳輸過程中遠程監(jiān)控的
統(tǒng)潮流的不確定性將改 能力,建立數字化、自動化、智能化
變傳統(tǒng)電力調度的模式 的高級調度中心
跨區(qū)跨省輸電能力相對不足, 建立基于跨區(qū)跨省能源調度的信息
不能夠滿足在更大范圍內進行 化平臺,提升在更大范圍內進行資
資源優(yōu)化配置的要求 源優(yōu)化配置的能力
大量的區(qū)外來電,可能 解決特高壓等大量區(qū)外來電及投產
會打破區(qū)域電網平衡 時序對規(guī)劃的影響
科技進步和社會發(fā)展影 自上而下建立統(tǒng)一的、兼容的信息
響推動電力規(guī)劃的數字 化平臺,運用先進的計算機輔助手
化、信息化發(fā)展趨勢 段進行電力規(guī)劃
智能電網規(guī)劃目標不求最優(yōu),核心是“自愈”
華東電網:中國式智能電網必須建立在現有實際應用基礎上
“傳統(tǒng)電網與未來的智能電網還存在不小的差距,新技術、新能源、新需求都對電網規(guī)劃提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。”華東電網公司昨日向早報記者披露“面向智能電網的多適應性規(guī)劃體系方案”時如此評價。
“建設智能電網,科學規(guī)劃先行。”華東電網一位負責人對早報記者表示,特高壓電網建設,新能源發(fā)電,交直流多饋入接入,不斷深化的電力市場改革以及未來電力需求的諸多不確定性,給整個電網規(guī)劃體系帶來了前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。
華東電網作為全球電力負荷最大、綜合競爭力名列前茅的區(qū)域電網,在2007年10月啟動了智能電網可行性研究項目,與發(fā)達國家同行一起站在了智能電網的起跑線上。其在今年啟動了智能電網的多適應性規(guī)劃體系研究。
上述華東電網人士對記者表示,現行規(guī)劃體系已無法滿足電網快速發(fā)展的要求,面向智能電網的多適應性電網規(guī)劃工作并不是一個從頭到尾的簡單循環(huán)過程,而是一個各個相關部門、單位、具有不同觀點的專家在各種硬性的制約(政策法規(guī)、規(guī)定、客觀限制條件等)和利益驅動下,交互參與、協(xié)調和相互制約、妥協(xié)的過程。
自美國奧巴馬新政提出“智能電網”概念開始,各方對智能電網給出了很多不同的理解和定義。華東電網在國家電網“統(tǒng)一的堅強智能電網”概念的基礎上,細化出智能電網應當具備“自愈、可靠、預測、安全、互動、優(yōu)質、高效、協(xié)調、集成、兼容”十大特點,其核心是自愈,充分體現智能電網的特點是新的規(guī)劃體系的基本要求。
所謂自愈,就是“規(guī)劃網架線路中的故障檢測點,在區(qū)域電網或更大范圍內規(guī)劃多重保障體系”。
智能電網的三個階段
為了確保面向智能電網的多適應性規(guī)劃體系的順利實施,華東電網稱將以“定位明確、理順關系、不斷完善和持續(xù)發(fā)展”的原則,采取分步驟實施的方法。
根據華東電網提出的智能電網愿景,以提升大電網安全穩(wěn)定運行能力為中心,打造一個平臺,確立三個階段,提升五個能力,爭取在2030年將華東電網全面建設成為智能電網;以及三步走的戰(zhàn)略和行動計劃:鞏固提升階段(2008-2010年)、全面轉型階段(2011-2020年)以及引領超越階段(2021-2030年);面向智能電網的多適應性規(guī)劃體系的建設和完善也需要相應地采取分階段實施的方式,實現規(guī)劃工作能力的跨臺階式提高:第一階段,提升大電網規(guī)劃的統(tǒng)一優(yōu)化能力;第二階段,發(fā)展以特高壓電網為骨干網架,適應電力市場以及“三華”(華東、華中、華北)電網發(fā)展新形勢的數字化電網規(guī)劃能力;第三階段發(fā)展以自愈為特征的智能電網規(guī)劃能力。
四目標求得“滿意解”
由于智能電網規(guī)劃十分復雜,所以智能電網規(guī)劃的目標并不是求得最優(yōu)解而是滿意解,所謂滿意解,就是滿足所有約束條件的前提下,其解的范圍滿足預先設定的差異之內,所以新的規(guī)劃體系需要一個多目標、多階段,有完善反饋機制的規(guī)劃流程。
根據前面華東電網得到的電網規(guī)劃需滿足的四個方面要求,其將電網規(guī)劃分成四個目標、三個階段的規(guī)劃過程:第一階段的電網性能和電網效率;在滿足這兩個目標的前提下,再進行第二階段社會效應的優(yōu)化;最后在前面三個目標都優(yōu)化后,進行第三階段的成本優(yōu)化。整個流程滿足了前面提到的四個目標重要性的排序,比現有的規(guī)劃流程更科學,同時也降低了人為因素的影響。
規(guī)劃流程中,結果的反饋檢驗是重要的一個環(huán)節(jié),完善的反饋機制是保證多目標多階段規(guī)劃有效性的保障。當按流程得到所謂的效率最優(yōu)、社會效益最優(yōu)、成本最優(yōu)等結果,都是在考慮現有規(guī)劃體系和以往規(guī)劃成果存在的前提下得到的,必須反饋到前一階段或前二階段進行校驗。
新能源接入的抽蓄力難題
以全系統(tǒng)電網綜合效益最大化為終極目標的華東電網規(guī)劃體系,包含一個指標(全系統(tǒng)電網綜合效益指數評價模型,即SEITENS指數模型)、四大特性(電網性能最優(yōu)、效率最高、社會效益最大和成本最低)、六大課題群(預想事故集、新能源、節(jié)能減排、不確定因素下的靈活規(guī)劃、區(qū)域電網協(xié)調規(guī)劃和全壽命周期成本管理)和多環(huán)節(jié)、多目標、多階段的規(guī)劃流程。
六大課題對面向智能電網的多適應性規(guī)劃體系有很好的補充和完善,對電網規(guī)劃當前的實踐工作有很強的指導意義,有利于全系統(tǒng)電網綜合效益最大化這個終極目標的實現。
其中關于新能源接入的問題,是目前各界關注的熱點問題。
華東電網公司分析了風電場出力特性和電氣特性,揭示了風電接入對電網的影響因素;結合華東電網特點,提出了大規(guī)模風電場的接入原則、接受能力和運營模式,為大規(guī)模風電的順利接入和優(yōu)化運行奠定了基礎。
華東電網稱,在未來的研究中,需要利用大量的數據對風電場出力預測模型和風電仿真模型進行校驗和進一步修正,同時由于大規(guī)模風電的接入將會對電網的調峰能力提出更高的要求,為了配合風電場的接入,需要建設多少抽蓄能力,接入怎樣等級的風電場都需要在未來的研究中進一步解開答案。
同時,華東電網也對節(jié)能減排下的電網規(guī)劃和區(qū)域電網協(xié)調機制進行了針對公司的運營情況,尋找具體的解決方案。
奧巴馬怕中國智能電網搶先,撥款24億美元搞清潔能源
“美國的經濟復蘇計劃將促進就業(yè)、成倍增加可再生能源的開發(fā)能力、建設一個可實現電力在東西兩岸(距離4500公里)傳輸的新的智能電網、架設寬帶通訊網絡、鋪設高速鐵路、以前所未有的力度激勵探索發(fā)現,來確保美國在新的世紀里一如既往地引領突破。”美國東部時間8月5日下午,美國總統(tǒng)奧巴馬在美國印第安納州北部城市埃爾克哈特的發(fā)動機、汽車和卡車制造商北極星公司發(fā)表講話,再次力挺美國智能電網的發(fā)展。
奧巴馬在講話中兩次提到發(fā)展智能電網,“我們不僅僅是成倍增加可再生能源的開發(fā)能力,還要建立一個更堅強,更智能的電網。”
這意味著,在美國新一屆總統(tǒng)奧巴馬上臺僅僅200多天的時間里,關于推動智能電網不斷深入的具體行動計劃和目標的重要公開演說和會議就不下4次,這大大加速了美國智能電網龐大計劃的進程。
早在今年1月份,美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布了《復蘇計劃尺度報告》,宣布將鋪設或更新3000英里輸電線路,并為4000萬美國家庭安裝智能電表。
著名智能電網專家武建東對記者表示,截止到目前,美國有30個企業(yè)專家團成立了電力咨詢委員會(EAC),向美國能源部提供智能電網標準的意見。在去年12月向奧巴馬提出的新能源經濟助推器的智能電網報告直接促成其如此關注智能電網計劃。
當天,奧巴馬還宣布從7870億美元經濟刺激計劃中撥款24億美元,補貼由新一代電池技術提供動力的新一代節(jié)省燃料的汽車和卡車的研發(fā)和制造,以保障在新清潔能源經濟中處于領先低位。奧巴馬表示,“如果想在美國建設一個新的清潔的能源網絡,那么也需要在美國建設工程師、科學家和熟練技師的人才隊伍。但很久以來我們在這一創(chuàng)新性領域沒有作為,而中國、日本等國家已經遠遠走在了前面。這就是為什么我今天的宣布如此重要。因為這是有史以來美國政府對這一技術領域的最大投資。”
武建東對記者表示,智能電網是一項龐大的電力產業(yè)流程,這個過程將通過發(fā)電、輸電、供電、用電和服務各個電力產業(yè)基本流程智能化、信息化的實現,整合或改造這個傳統(tǒng)電力流程,其本質就是更有效地重組人類的能源體系,改造人類基本的生產方式。其中電動汽車就是產業(yè)流程中重要的一部分。