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智能电网让电变得更便宜?

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发表于 2014-7-8 10:25:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    智能电网技术的发展会不会让电变得更便宜?理论上来说是成立的。畅想一下,智能生产平台可以让电网企业知道什么时候哪里的电是最便宜的,智能存储平台可以让电动汽车成为分布式储能解决方案,在深夜用上最便宜的电。

    无论是用繁衍和学习机制对抗个体消逝保持整体延续,还是百折不挠地探索外太空的茫茫宇宙,人类进化的历程就是突破时间和空间限制的历程。为了克服时间和空间对能源利用的限制,人类提出了新的能源发展理念并加以实施,这就是智能电网。

    近日,国家主席**在研究中国能源安全战略时,提出能源行业要推动能源消费、能源供给、能源技术和能源体制四方面的革命。笔者认为,以“智能云平台、智能用电平台、智能生产平台、智能存储平台”为软构架的智能电网将推动中国乃至世界能源革命。

    “智能云平台”促进能源体制革命
    何时生产、何时消费、生产多少、消费多少等问题,是能源体制要解决的基本问题。笔者认为,计划经济倾向于以生产定消费,市场经济偏重于以消费定生产。我国改革开放的过程,就是从“以生产定消费”到“以消费定生产”的转变。今天,中国仍然延续“以生产定消费”的能源旧体制,依靠人来调节何时生产、生产多少等问题。近年来,大量的人力物力投入到能源生产当中,确保了能源的相对平衡。但是,由于人力永远不能实时获得完全对称的信息,能源短缺和过剩的现象经常会交替出现。

    因此,我们需要建立“智能云平台”,将能源的“生产、运输、存储、消费”四个环节的信息进行收集处理、实时通讯,对历年的数据进行分析比对,在某一个时段预测到下一个时段的负荷走向,作出预调节,从而避免能源浪费,提高单位能效。同时,处理需求侧和供应侧在时间和空间上的“梗阻”和“延迟”症状,让电力需求始终处于在线调节状态。

    这是革命性的体制变化,能源资源配置的主体由原来的人工,变革为由需求侧的市场信息,能源价格自然地调节着供求关系,能源的商品属性在这个平台上得以实现。

    “智能用电平台”促进能源消费革命
    笔者认为,能源消费的最大问题是观念问题。比如认为只要花了钱,爱用多少能源是个人的事。要改变能源消费观念,并非一日之功。既然道德教育和社会风气的养成尚需时日,那么,就要转而从规则和制度上寻找方法。这就需要建立“智能用电平台”,将需求侧精细地管起来。表面来看,“智能用电平台”是一种技术,其实它是一种规则,这种新的规则就是“分类别、分时段差别电价管理”。

    笔者在《请不要误读“智能电网”》一文中提出了“当令负荷管理”的概念。所谓“当令负荷管理”,就是规定什么时段用电干什么,这个时段的负荷类型就是“当令负荷”,超出这个时段的负荷则是“反季负荷”。

    比如在上下班高峰期,交通用电为“当令负荷”,用电相对平价,而如果某个家庭一定要在这个时刻烧开水洗衣服,那么抢夺的是交通用电负荷等“当令负荷”,按照规则,就必须付出远高于烧开水洗衣服“当令负荷”的价格。

    “智能用电平台”在负荷精细化分类的基础上进行分时分类需求侧管理,对粗放的需求侧管理进行颠覆性的改造。这不仅涉及到软硬件的更新,还要重构整个需求侧负荷管理体系。有人担心如此复杂的工程,实现起来难度太大。表面看他们的担心是技术,其实还是观念的问题,守旧思想让他们不愿改变。

    “智能用电平台”有两个接口,一个对着“智能云平台”,上传用电数据,例如各类负荷的表现周期和峰谷值,“智能云平台”将信息进行运算后共享给其它平台,作为能源生产、存储、运输的决策基础。同时,另一个接口对着电力消费者,改造后的家庭电器插口,会对负荷分类,不同类别赋予不同的电价,用价格来调节用电行为。

    “智能生产平台”促进能源供给革命
    “智能用电平台”将收集到的数据发送到“智能云平台”上,“智能云平台”按照规则进行运算形成指令,对电能的生产侧发出请求。于是,就需要“智能生产平台”来接受并处理指令,对发电厂进行“生产指标”分配,根据出力效率等主要参数决定哪些机组停发、哪些机组发电。

    “智能生产平台”指挥着各类电能生产厂家,包含火电、水电、核电、风电、太阳能发电等。我们知道,不同的发电方式的成本不同,就是同一种发电的方式在不同时期的成本也不会一样。为此,“智能生产平台”应具备筛选功能。例如,在丰水时节,自然匹配到水力发电。这样,有利于各种发电方式相互补充和平衡,同时促进了能效提升。

    由于“智能云平台”掌握了历年数据的负荷规律,具备了预测负荷的能力,为“智能生产平台”提供了科学的决策基础。什么时候发电,用什么方式发电,发多少电的问题就会迎刃而解。“智能生产平台”根据“智能云平台”传递的信息进行机组的开启和停运,同时动态地接收指令并加以执行,保持电能生产与消费的平衡。

    “智能存储平台”促进能源技术革命
    电既有普通商品的生产、运输、存储、消费的普遍特征,又有不易存储的独有特征,电能必须在瞬时完成发、输、配、供、用。这需要在电能存储技术方面寻求突破。

    储能就像存钱,将今天的钱存起来,以备不时之需。储能是将不能立即消纳的电能储存起来,放到另一个时段去用,打破时间对电能利用的限制。

    我们知道,可再生能源一般情况下具有不确定性。例如风力发电、太阳能发电、潮汐发电等发电方式不稳定,接入电网将会给电网带来扰动,威胁电网的安全运行。不发电浪费,发电上网又不安全,因此,发展可再生能源迫切需要储能技术,将不稳定的能源通过储能手段存储起来,以特定的方式转换成稳定的电能再上传至电网。或者,通过分布式微电网的方式,实现就地消纳和平衡。

    目前,笔者知道的主要储能技术有物理储能、化学储能,抽水蓄能电站就是物理储能方式的典型代表。在电力较为充足的时候将海拔低的水抽到高处,在缺电时放水发电。化学储能就是利用蓄电池技术储能,目前国际上还没有大容量的化学储能解决方案。

    当前,电动汽车应该引起高度关注,它不仅是交通方式变革,更是一种分布式储能解决方案。在负荷低谷的深夜,电动汽车充电就是“当令负荷”,此时充电是再经济不过的事,“智能存储平台”所要做的,就是帮助储能中介确定充放能量的时段和数量。

    今天,智能电网不仅以储能技术打破时间的限制,而且以大容量、远距离的输电打破空间限制,将人类利用能源的方式带入一个崭新的时代,以中国力量推动着能源革命。



本文转自中电网:
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