基于水電企業(yè)轉(zhuǎn)型下淺談電力能源互聯(lián)網(wǎng)

李泰伯 林世琦

摘要：統(tǒng)籌社會(huì)發(fā)展下，化石能源逐漸淡出歷史舞臺(tái)，而隨著社會(huì)進(jìn)步、世界能源潮流的更替以太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能為首的清潔能源迎來(lái)它們的時(shí)代。相較于傳統(tǒng)能源的來(lái)說(shuō)清潔能源得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在資源豐富，但伴隨的卻是在時(shí)間和空間分布上存在天然不均衡性、隨機(jī)性、波動(dòng)性，特別是不能單獨(dú)利用，必須轉(zhuǎn)化為電能，因此需要依托互聯(lián)電力系統(tǒng)大范圍配置，才能實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)利用。企業(yè)為了融入當(dāng)今社會(huì)萬(wàn)物互聯(lián)的飛速發(fā)展必須要適應(yīng)現(xiàn)階段能源企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的形式，對(duì)自身產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)?；诖耍疚膶?duì)能源互聯(lián)網(wǎng)特征進(jìn)行了深入研究，并結(jié)合能源互聯(lián)提出了電力系統(tǒng)相應(yīng)的發(fā)展措施，從而保證電網(wǎng)企業(yè)的高效及可靠運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng);微電網(wǎng);信息技術(shù)

1.能源互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

1.1以物聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)

在萬(wàn)物互聯(lián)的社會(huì)下，電力行業(yè)所倡導(dǎo)的能源互聯(lián)網(wǎng)是在通過(guò)依托現(xiàn)有高精尖下的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并圍繞現(xiàn)有的電力系統(tǒng)為中心，與天然氣、供熱網(wǎng)以及工業(yè)、交通系統(tǒng)等聯(lián)系起來(lái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)水、電、熱、等可再生能源“多源互補(bǔ)”，縱向?qū)崿F(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各方面相互協(xié)調(diào)，生產(chǎn)和消費(fèi)雙向互動(dòng)的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于清潔能源來(lái)說(shuō)是非物質(zhì)性的，只有在依托于能源互聯(lián)網(wǎng)作為載體下才能充分使用。能源互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)是息息相關(guān)并且密不可分的，物聯(lián)網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，能源互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的延伸，電力能源的合理分配與使用必須通過(guò)建立完善的物聯(lián)網(wǎng)來(lái)完成。

1.2廣泛的覆蓋范圍

我國(guó)不同地區(qū)的能源種類(lèi)豐富多樣，可正因這種多樣性導(dǎo)致不同能源的采集、利用、儲(chǔ)存存在著很大的差異，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)中多次指出電力多能互補(bǔ)項(xiàng)目應(yīng)就近，打捆，明確一體化項(xiàng)目布局應(yīng)相對(duì)集中，所以電力企業(yè)可以積極與省投資集團(tuán)公司、國(guó)網(wǎng)新源公司等建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，重點(diǎn)拓展抽水蓄能、光伏發(fā)電業(yè)務(wù)，例如本公司來(lái)說(shuō)，就近打捆大唐集團(tuán)的平潭風(fēng)電，國(guó)網(wǎng)新源公司的廈門(mén)抽水蓄能電站，以及結(jié)合公司即將在街面電站投產(chǎn)建設(shè)的光伏發(fā)電，進(jìn)行探索性的建設(shè)一個(gè)“風(fēng)水光（儲(chǔ)）一體化”示范區(qū)便是一種十分可行的措施。

1.3可再生能源的高效利用

依托于清潔能源之間的相互轉(zhuǎn)化，能源互聯(lián)網(wǎng)中所流通的可再生性的清潔能源，在同時(shí)保證電力系統(tǒng)的供需兩側(cè)的平衡穩(wěn)定下，也同時(shí)大大提高能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)清潔能源利用率，減少了許多不必要的損耗。通過(guò)能源的管控以及儲(chǔ)存可以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。例如熱能與電能之間通過(guò)太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)行高效的產(chǎn)能以及儲(chǔ)能，大大提高了電力企業(yè)的生產(chǎn)效率以及電力市場(chǎng)的穩(wěn)定性。

1.4依托現(xiàn)代信息技術(shù)的先進(jìn)管理模式

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)以及產(chǎn)業(yè)布局模式有很大的局限性，例如電站建設(shè)位置遠(yuǎn)離能源儲(chǔ)量豐富的區(qū)域;能源利用度不能做到可持續(xù)，存在較大的間歇性;能源的使用及存儲(chǔ)存在較大的波動(dòng)性，這些問(wèn)題極大程度上限制了電力系統(tǒng)的發(fā)展。當(dāng)前，通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生了一種新型能源電力系統(tǒng)。新源電力系統(tǒng)是一種較高比例利用可再生能源的系統(tǒng)。在中國(guó)社會(huì)需求和國(guó)情下，將來(lái)我國(guó)將建設(shè)的新源電力系統(tǒng)基本形式為，分布式和集中式結(jié)合，遠(yuǎn)距離大電網(wǎng)輸送和區(qū)域微電網(wǎng)就地消納結(jié)合;在供給側(cè)以及輸電環(huán)節(jié)，橫向多源互補(bǔ)，縱向?yàn)樵础⒕W(wǎng)、荷、儲(chǔ)四方面聯(lián)動(dòng);實(shí)現(xiàn)電源響應(yīng)、電網(wǎng)響應(yīng)、負(fù)荷響應(yīng)，相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，這種新型系統(tǒng)可調(diào)控性、安全性、穩(wěn)定性、信息化、自動(dòng)化、智能化水平得到了大幅度提升。

2.電力能源互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)措施

2.1微電網(wǎng)與分布式電源的高效利用

在電力能源互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)大背景下微電網(wǎng)的概念被廣泛使用，是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和管理的完善系統(tǒng)，它作為完整的電力系統(tǒng)，依靠自身的控制及管理來(lái)實(shí)現(xiàn)功率平衡、系統(tǒng)優(yōu)化、故障檢測(cè)與消缺、電能質(zhì)量治理等方面的功能。構(gòu)建和發(fā)展微電網(wǎng)能夠促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大量投入，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類(lèi)形式的負(fù)荷的可靠供應(yīng)，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配網(wǎng)的一種可靠方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)型。

2.2多能互補(bǔ)、聯(lián)合調(diào)度

清潔能源出力的波動(dòng)性與間歇性嚴(yán)重威脅到了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)清潔能源的消納也產(chǎn)生了很大的負(fù)面作用。我們可以通過(guò)依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)度。例如融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的風(fēng)光儲(chǔ)能一體化方案，一方面可輔助發(fā)電側(cè)消納更多棄風(fēng)棄光資源，調(diào)和火電機(jī)組發(fā)電計(jì)劃與用電負(fù)荷的矛盾，通過(guò)對(duì)各個(gè)電站的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)不同的發(fā)用電情況進(jìn)行合理的調(diào)配及使用。提高系統(tǒng)的效能的同時(shí)可以達(dá)到快速反應(yīng)、精確控制;而其另一面，在電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)相等功能下可以實(shí)現(xiàn)，有效抑制大規(guī)模風(fēng)光發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)的隨機(jī)性波動(dòng)，提高其電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性及接納分布式電源的能力。

2.3高效的儲(chǔ)能設(shè)施與微電網(wǎng)相結(jié)合

為了更好地消納過(guò)剩清潔能源，對(duì)其進(jìn)行最大化的儲(chǔ)存自然是重中之重?？梢酝ㄟ^(guò)微電網(wǎng)與儲(chǔ)能設(shè)施相結(jié)合來(lái)對(duì)能源進(jìn)行高效的儲(chǔ)存與管控。例如分布式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合儲(chǔ)能設(shè)備，每個(gè)分布式電源接入每個(gè)微電網(wǎng)，可解決太陽(yáng)能電力并入主電網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生的電壓不穩(wěn)問(wèn)題，并可以提高整體發(fā)電量，有助于落實(shí)季節(jié)電價(jià)等節(jié)能措施。極大的提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.能源互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

具體來(lái)看，隨著“三北”地區(qū)消納條件的進(jìn)一步改善及非技術(shù)成本的下降，預(yù)計(jì)未來(lái)陸上集中式風(fēng)電將呈現(xiàn)較快發(fā)展的態(tài)勢(shì)。制約分散式風(fēng)電發(fā)展的造價(jià)十分高昂和分散的進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)較為困難等問(wèn)題也有望得到逐步解決。光伏發(fā)電項(xiàng)目仍會(huì)延續(xù)集中式和分布式相結(jié)合的開(kāi)發(fā)方式。隨著外送通道配套電源、已核準(zhǔn)存量電站項(xiàng)目和平價(jià)示范項(xiàng)目的接連投產(chǎn)，在華北和西北地區(qū)的集中式光伏電站占比可能提高。

4.結(jié)語(yǔ)

本文從能源互聯(lián)網(wǎng)的基本概念及當(dāng)今情況入手，分析了能源互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)并針對(duì)其提出了電力能源互聯(lián)網(wǎng)日后發(fā)展的相關(guān)措施，探討了能源互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展方向。

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