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國(guó)際能源署“智能電網(wǎng)技術(shù)路線圖”簡(jiǎn)述
發(fā)布時(shí)間:2011-06-17 來(lái)源:國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司

編者按:

為了給政府和工業(yè)利益相關(guān)者提供技術(shù)路徑方面的指導(dǎo),從而達(dá)到能源安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善的目的,國(guó)際能源署(以下簡(jiǎn)稱IEA)正在開(kāi)發(fā)一系列覆蓋各種技術(shù)的全球低碳能源路線圖。路線圖以IEA能源技術(shù)遠(yuǎn)景藍(lán)圖的內(nèi)容為導(dǎo)向,目標(biāo)是在2050年之前將與能源相關(guān)的二氧化碳排放量減少50%。每個(gè)路線圖均代表著一項(xiàng)在技術(shù)發(fā)展里程碑、法律法規(guī)需求、投資要求、公共參與范圍和國(guó)際合作等方面的國(guó)際共識(shí)。2011年4月,IEA發(fā)布了“智能電網(wǎng)技術(shù)路線圖”,本刊對(duì)該報(bào)告進(jìn)行了摘編,其觀點(diǎn)僅代表IEA,供參考。

國(guó)際能源署“智能電網(wǎng)技術(shù)路線圖”簡(jiǎn)述

一、智能電網(wǎng)概述

IEA指出,全世界的電力系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn),包括基礎(chǔ)設(shè)施老化、需求不斷增長(zhǎng)和越來(lái)越多種類的可再生能源并網(wǎng)需求,電動(dòng)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(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),而且能夠支持更加清潔、更加高效、價(jià)格更為合理和可持續(xù)性更高的能源供應(yīng)。

根據(jù)IEA定義,智能電網(wǎng)是使用數(shù)字和其他先進(jìn)技術(shù)監(jiān)控與管理來(lái)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(luò)。智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)所有發(fā)電廠、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、最終用戶和電力市場(chǎng)利益相關(guān)者的需求和能力,盡可能高效地運(yùn)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(shí)保證最大的系統(tǒng)可靠性、適應(yīng)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(luò)(輸電與配電系統(tǒng))以及與發(fā)電、儲(chǔ)存和最終用戶接口。雖然許多地區(qū)已開(kāi)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(jì)劃才能實(shí)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(shè)置和比率來(lái)配置,這取決于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)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(diǎn)。

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來(lái)源:除另外指出的以外,所有材料均來(lái)自IEA數(shù)據(jù)與分析

從技術(shù)上來(lái)看,智能電網(wǎng)包含許多技術(shù)領(lǐng)域,從發(fā)電到輸電、配電,再到各類電力消費(fèi)者。有些技術(shù)是主動(dòng)配置的,其開(kāi)發(fā)和應(yīng)用均已成熟;而有些技術(shù)則需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和論證。完全優(yōu)化的電力系統(tǒng)將配置下頁(yè)圖中的所有技術(shù)領(lǐng)域。但是,提高電網(wǎng)智能性并不涉及全部技術(shù)領(lǐng)域。

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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(duì)這些不成熟技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的同時(shí),適當(dāng)建立商業(yè)示范項(xiàng)目,獲取一手?jǐn)?shù)據(jù)(2011~2025年)。② 進(jìn)行需求側(cè)管理是智能電網(wǎng)主要特點(diǎn),主要是對(duì)工業(yè)、服務(wù)業(yè)和居民用電需求進(jìn)行管理,有助于削峰填谷。在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方面,對(duì)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(xiàng)目來(lái)看,用戶端基礎(chǔ)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(guò)程中,有些已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入示范階段(2011~2020年)。

2.標(biāo)準(zhǔn)制定:① 各國(guó)政府和相關(guān)部門應(yīng)對(duì)智能電網(wǎng)設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸和交互性等問(wèn)題進(jìn)行定義,并制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),這首先應(yīng)建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃(2011~2013年)。② 增強(qiáng)智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際合作,推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定(2011~2050年)。

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(fèi)用、利益和風(fēng)險(xiǎn),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(jī)制,鼓勵(lì)可再生能源發(fā)展(2011~2030年)。② 制定地區(qū)輸電系統(tǒng)評(píng)估制度,找出與智能電網(wǎng)差距,指出存在問(wèn)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(dòng)分布式發(fā)電領(lǐng)域投資,并獲取收益(2011~2020年),發(fā)展用戶信息實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng),推動(dòng)分布式發(fā)電系統(tǒng)計(jì)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)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(xiàng)目運(yùn)行中好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)予以制度化,提高對(duì)用戶行為等問(wèn)題的分析能力(2011~2020年)。② 加強(qiáng)服務(wù)業(yè)和居民用電領(lǐng)域支持力度,增加智能電網(wǎng)示范項(xiàng)目(2011~2050年)。③ 制定電力使用設(shè)備和價(jià)格監(jiān)測(cè)工具的發(fā)展政策,推動(dòng)用戶對(duì)于電力市場(chǎng)變化和制度的制定做出適時(shí)的反映。(2011~2030年)。④ 對(duì)于用戶用電信息采集,制定相關(guān)政策和保護(hù)機(jī)制(2011~2020年)。⑤ 發(fā)展社會(huì)安全網(wǎng)絡(luò),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(jī)制(2011~2015年)。

3.建立協(xié)商一致的智能電網(wǎng)布局方案:① IEA認(rèn)為,隨著智能電網(wǎng)的布局,電力系統(tǒng)會(huì)越加以用戶為中心,但是用戶行為難以預(yù)測(cè),這就需要通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)用戶的培訓(xùn),加強(qiáng)其對(duì)智能電網(wǎng)的理解,并增強(qiáng)其與智能電網(wǎng)互動(dòng)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)。(國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司)

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