關(guān)于路線圖,技術(shù)專家們向來給予高度評價。
對于某一特定技術(shù),技術(shù)路線圖通常會提供寶貴的數(shù)據(jù),分析目前的發(fā)展現(xiàn)狀,預測未來的發(fā)展前景。一條優(yōu)秀的路線圖可以為發(fā)展戰(zhàn)略指明方向,促進技術(shù)不斷進步。
在智能電網(wǎng)領域,路線圖正逐漸揭開面紗,變得日益清晰。
國際能源署“智能電網(wǎng)技術(shù)路線圖”簡述


一、智能電網(wǎng)概述風電材料設備
IEA指出,全世界的電力系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn),包括基礎設施老化、需求不斷增長和越來越多種類的可再生能源并網(wǎng)需求,電動汽車的興起、提高供電安全性的需要、減少碳排放壓力等。智能電網(wǎng)技術(shù)不但能夠應對這些挑戰(zhàn),而且能夠支持更加清潔、更加高效、價格更為合理和可持續(xù)性更高的能源供應。
根據(jù)IEA定義,智能電網(wǎng)是使用數(shù)字和其他先進技術(shù)監(jiān)控與管理來自所有發(fā)電源的電力輸送,以滿足最終用戶各種電力需求的一種電力網(wǎng)絡。智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)所有發(fā)電廠、電網(wǎng)運營商、最終用戶和電力市場利益相關(guān)者的需求和能力,盡可能高效地運行系統(tǒng)的所有部分,最大程度地降低成本和環(huán)境影響,同時保證最大的系統(tǒng)可靠性、適應性和穩(wěn)定性。本路線圖中所指的智能電網(wǎng)包括電力網(wǎng)絡(輸電與配電系統(tǒng))以及與發(fā)電、儲存和最終用戶接口。雖然許多地區(qū)已開始其電力系統(tǒng)的“智能化”,但所有地區(qū)都將需要大量額外投資和計劃才能實現(xiàn)更加智能的電網(wǎng)。智能電網(wǎng)是一套不斷完善的技術(shù),可以在全世界范圍內(nèi)以各種不同的設置和比率來配置,這取決于當?shù)氐慕?jīng)濟吸引力、與現(xiàn)有技術(shù)的兼容性、法規(guī)發(fā)展和投資框架等。下圖顯示了智能電網(wǎng)的演變特點。
從技術(shù)上來看,智能電網(wǎng)包含許多技術(shù)領域,從發(fā)電到輸電、配電,再到各類電力消費者。有些技術(shù)是主動配置的,其開發(fā)和應用均已成熟;而有些技術(shù)則需要進一步的開發(fā)和論證。完全優(yōu)化的電力系統(tǒng)將配置下頁圖中的所有技術(shù)領域。但是,提高電網(wǎng)智能性并不涉及全部技術(shù)領域。
二、智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展
1.技術(shù)研發(fā)和示范:①智能電網(wǎng)技術(shù)繁雜,一些技術(shù)已經(jīng)發(fā)展比較成熟,但一些技術(shù)仍有待發(fā)展。這就需要在繼續(xù)對這些不成熟技術(shù)進行研發(fā)的同時,適當建立商業(yè)示范項目,獲取一手數(shù)據(jù)(2011~2025年)。②進行需求側(cè)管理是智能電網(wǎng)主要特點,主要是對工業(yè)、服務業(yè)和居民用電需求進行管理,有助于削峰填谷。在電網(wǎng)運營方面,對于需求側(cè)管理的技術(shù)發(fā)展很成熟,還需大量投入;在發(fā)電側(cè),也需要提高需求側(cè)管理技術(shù),提高其接納可再生能源的能力(2020年完成)。③從現(xiàn)有示范項目來看,用戶端基礎技術(shù)研發(fā)加速了智能電網(wǎng)用戶調(diào)解電力需求的能力,也提高了用戶電力需求的穩(wěn)定性。目前相關(guān)技術(shù)正在研發(fā)過程中,有些已經(jīng)開始進入示范階段(2011~2020年)。cnwpem
2.標準制定:①各國政府和相關(guān)部門應對智能電網(wǎng)設備、數(shù)據(jù)傳輸和交互性等問題進行定義,并制定相應標準,這首先應建立一個標準制定計劃(2011~2013年)。②增強智能電網(wǎng)標準國際合作,推動國際標準的制定(2011~2050年)。cnwpem.com
三、政策法規(guī)的制定
IEA指出,建立有助于智能電網(wǎng)發(fā)展的投資環(huán)境,最重要的就是平衡各方費用、利益和風險,這就需要制定相關(guān)法律法規(guī)。具體路線圖如下:
1.發(fā)電、輸電和配電:①制定相關(guān)規(guī)章制度,使得發(fā)電布局形成這樣一種形式,即大規(guī)模發(fā)電站與小的分布式發(fā)電方式并存(2011~2030年),制定有助于可再生能源接入的相關(guān)政策機制,鼓勵可再生能源發(fā)展(2011~2030年)。②制定地區(qū)輸電系統(tǒng)評估制度,找出與智能電網(wǎng)差距,指出存在問題,規(guī)劃近期和中期投資(2011~2020年)。③制定相關(guān)政策法規(guī),使得智能電網(wǎng)發(fā)展能夠推動分布式發(fā)電領域投資,并獲取收益(2011~2020年),發(fā)展用戶信息實施監(jiān)控系統(tǒng),推動分布式發(fā)電系統(tǒng)計劃、設計和運作(2011~2050年)。
2.智能電網(wǎng)、智能用戶政策:①將智能電網(wǎng)示范項目運行中好的實踐經(jīng)驗予以制度化,提高對用戶行為等問題的分析能力(2011~2020年)。②加強服務業(yè)和居民用電領域支持力度,增加智能電網(wǎng)示范項目(2011~2050年)。③制定電力使用設備和價格監(jiān)測工具的發(fā)展政策,推動用戶對于電力市場變化和制度的制定做出適時的反映。(2011~2030年)。④對于用戶用電信息采集,制定相關(guān)政策和保護機制(2011~2020年)。⑤發(fā)展社會安全網(wǎng)絡,為那些不能從智能電網(wǎng)布局中獲利的用戶提供電力保障機制(2011~2015年)。
3.建立協(xié)商一致的智能電網(wǎng)布局方案:①IEA認為,隨著智能電網(wǎng)的布局,電力系統(tǒng)會越加以用戶為中心,但是用戶行為難以預測,這就需要通過對電力系統(tǒng)用戶的培訓,加強其對智能電網(wǎng)的理解,并增強其與智能電網(wǎng)互動的能力(2011~2020年)。②研究智能電網(wǎng)技術(shù)解決方案,優(yōu)化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(2011~2020年)。
智能電網(wǎng)路線圖基于多個層面展開,既有地方級的,如加利福尼亞州,也有國家級的,如愛爾蘭與韓國,還有超國家級的,如國際能源機構(gòu)。智能電網(wǎng)路線圖還解決了一些具體領域的問題,比如,有針對特定行業(yè)的安大略智能家居路線圖,還有關(guān)于特定研究方法的國家標準與技術(shù)研究院標準路線圖。出臺國家級的智能電網(wǎng)路線圖,不斷受到鼓舞。
上述這些做法都深得人心。此外,國際能源機構(gòu)還指出了智能電網(wǎng)發(fā)展路線圖帶來的潛在效益,包括以下幾個方面:
•提高了一系列利益相關(guān)者對智能電網(wǎng)性質(zhì)、功能、成本和效益的認識;
•明確了發(fā)展智能電網(wǎng)技術(shù)需要采取的重要行動以及有助于實現(xiàn)全球能源與氣候目標的相關(guān)政策;
•因地制宜設計發(fā)展路徑,制定里程碑目標;
整體來看,所有的路線圖似乎都指出,智能電網(wǎng)未來將呈現(xiàn)出以下關(guān)鍵特征:
•擁有便于部署可再生能源等各種發(fā)電來源和儲能設備的技術(shù);
•擁有促進用戶參與智能電網(wǎng)的技術(shù),例如自動化網(wǎng)絡和能源儀表盤;
•電氣化的交通;
•電氣化的空間調(diào)節(jié)和水處理(加熱和冷卻)。
如果想了解改造后的電力系統(tǒng)是什么樣子,你只需參考任一條路線圖,同時,你還能從中獲悉實現(xiàn)未來目標的方法。
責任編輯: 中國能源網(wǎng)