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中国工程院院士余贻鑫:智能电网就是一种物联网

TIME:2019-10-04   click:

  “智能电网本身就是一种物联网,尤其是智能电网的配电部分更是泛在物联网。”中国工程院院士余贻鑫在“泛在

  当下,智能化技术正在▼▼▽●▽●从科技向产业渗透,随着各种先•□▼◁▼进技术在电网中的广泛应用,智能化已成为电网发展的必然趋势。国际上各国对未来电网发展模式存在不同理解,行程不同的发展方向和技术路线,对于智能化的定义和方向同样存在不同的声音。

  余贻鑫认为,从特点来看,智能电网是电力和•☆■▲信息的双向流动性,以便建立一个高度自动化(智能化)的和广泛分布的能量交换网络。

  “未来预测大师”Rifkin(里夫金)宣称,人类社会必将迈进一个新时代,届时可再生能源和互联网技术•●将融合以创造一套强大的新基础设施,即他所谓的第三次工业革命。

  在这一愿景中,数以亿计的人们会从他们家中、办公室和工厂的可再生能源中生产绿色电□◁▪▲□◁力,并在“能源互联网”中它们彼此共享,就像现在我们△▪▲□△在线创造和共享信息。

  “能源革命的实现高度依赖于未来高比例分布式(特别是可再生的)能源的开发与利用。”余贻鑫指出这一观点背后的逻辑,同时认为,当下面临的最具挑战性的问题就是,风能和太阳能的间歇性、多变性和不确定性以及储能价格的昂贵。

  从风电和光伏的○▲-•■□特点来看,暂时不能单独运行,需要◁☆●•○△采用功率平滑措施,其中包括:大电网的吸纳、需求响应、分布式储能和小型燃油燃气发电等。为此需要一个功能合理的现代电网,来集成高比例的◆■和风能,并提高能源脱碳、转化与利用过程的效率。

  首先,潜在的分布式电源不容忽视,需要需求响应与负荷控制的进一步完善。我国工业用电的节省潜力巨大。与此同时第三产业负荷和居民负荷具有可平移(电网友好用户)的充分潜能,这种能力有助于降低电网的峰谷差率(从而提高电力资产的利用率和能源效率),和在紧急情况下支援电网,有助于高比例风光发电的更好消纳。

  其次,电动汽车是重要的分布式储能电动汽车持续快速增长,据预测2030年电动汽车的保有量将高达8000万辆,电池容量约24亿kWh;电气车辆不仅是一个大功率的电器(7kW充电4h),同时也可成为电网中蓄能装置。

  “管理好这些移动的储能设备,可为大规模风光消纳奠定坚实的基础。此外,以燃气、电力、供热、制冷、友好排☆△◆▲■放优化配置为例,燃气为★◇▽▼•主的分布式能源系统能源利用率将在80以上%。”余贻鑫向记者表示。

  目前电网的智能化可以被认定为是“电网2.0”,而电网的第一次智能化,是由于大停电促使美国政府推动电力公司使电网更安全更可靠。而此次▼▲的驱动力则更加强劲,主要是能源压力、气候和环境问题、数字化社会对电能质量、供电可靠性、系统运行的安全性和韧性(防范小概率但会造成巨大损失的事件)的高要求。

  “城市智能电网本身和它的通讯系统将构成智能城市的基础设施。从这一概念来看,智能电网是集成的能量与信息系统,即万物互联的网络。”余贻鑫指出。

  此外,他还特别强调,智能电网是分级分群的分布式基础设施。智能电网一个很重要的核心基本理念,就是建设像互联网一样智能的◇•■★▼电网,充分体现互联网▪•★精神,从而能够充分利用可再生能源的潜力,支持技术创新,接受产销客户的崛起,并集成纳米电网、迷你电网和微网。

  三是协作,实现相互支援;“第三次工业革命带来的能源互联网中可再生能源的分◆◁•布式特性需要的是协作而不是集中或分级的命令和控制机制”;

  余贻鑫特意强调了分级的“群集”理念。“为了抓住未来的机遇,我提出如下的设想:未来的配电网、微网、建筑单元(大楼、工厂和住宅等)与输电系统的差异将逐步消失,具有本地发电和双向电力潮流的特点,都将配有能量管理系统(Energy Management System,EMS)并按照‘群集’理念实现各自近实时的功率平衡。”

  一是电力网,二是通▲=○▼信网,两者要融合在一起。而为了实现时时交换信息和达到社会层次上的供需平衡,需要把分布式计算、云计算、大数据、人工▽•●◆智●能等引◇…=▲入电网。

  设想中的智能电网将像互联网那样改变人们的生活和工作方式,并激励类似的变革。“但是由于智能电网本身的复杂性,涉及广泛的利益相关者,需要漫长◇=△▲的▲●…△过渡、持续的研发和多种技术的长期共存。短期内可以着眼于实现一个较为智能的电网,利用已▲★-●有的或即将可以配置的技术使目前的电网更有效,在提供优质电力的同时,还可以创造较大的社会效益”。余贻鑫坦言。

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