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加强顶层设计
解决技术与非技术糅合问题
“中国掌握了先进的电力系统保护及控制技术,在电力故障引起大停电的防御技术方面取得重要突破,建立了时空协调的多道防线,长期以来保持着良好的可靠性纪录。”薛禹胜表示。
“但是目前的电力系统分析都是针对给定的边界条件,而没有考虑外部环境的影响。”薛禹胜说,虽然安全稳定防御系统已覆盖全国4/5的省级以上电网,但在应对极端外部灾害方面仍存在不足,缺乏信息系统本身的多道防线,难以应对极端灾害引起的复杂停电。将广域信息的采集范围从电力系统内部扩展到自然环境,将电力系统自然灾害防御的阵地前移,将预案型安全防御提升为主动性防御,这些应该是目前需要全力解决的问题。
“研讨会上,我们还进一步讨论了智能电网今后的学术发展方向,如电力系统需要与人口、地理环境、社会因素相结合。为解决由自然灾难产生的大停电问题,必须考虑环境安全、能源市场安全、物理安全。”薛禹胜表示,对于中国能源业来说,防御的概念无止境,灾难永远是对人类的挑战。
“我们急需一个顶层设计来解决技术与非技术之间的糅合问题,在逐步完善防御体系方面还有很多工作要做,需要充分做好风险管理的预案,安排好各种防御措施,扩展一般意义上的‘三道防线’概念,以应对极端灾害事件。”薛禹胜解释,“比如在应对自然灾害方面,如果能将信息采集扩展到电力系统之外,前移到气象领域,就有可能预测冻雨、台风与雷击的趋势,留出更长的时间来准备预案,调度救灾物资及部署抢修队伍。”
国家能源智能电网(上海)研发中心主任江秀臣介绍说,国家能源智能电网(上海)研发中心在新能源接入、智能输配电、智能配用电、电力系统规划、电力系统运行五大领域有丰富的研究积累,其研发成果1.5兆瓦-3.6兆瓦全功率变流器、输电线路、变电站设备状态评估、线路和配网故障定位、提高输送容量、二代高温超导带材、智能分布式馈线自动化以及主动配电网等技术已获得广泛认可。
“我们需要一种可持续化的商业发展模式,将新能源示范项目变成可持续发展产业,电力市场在发电和售电端都需要改革。”刘东表示,“如果可以通过国家电网、南方电网及一些相关企业,加上灵活的市场机制以及资本投资构建出一种新的商业模式,相信一定会有很多优秀能源类企业藉此契机由小做大。”
“用户是智能电网发展的最终推动者和受益人。用户如果不能积极地参与到智能电网建设当中,智能电网未来的发展将十分困难。”刘东说。
多种储能技术发展寻突破
薛禹胜表示,尽管各国已加快储能和智能输配电系统的研究和建设,但工程领域的应用仍处于实验室和示范工程的初始阶段。这些示范工程显示了促进可再生能源利用,平滑负荷和提高能效的新手段。
“短时段高功率的储能可以采用飞轮储能、压缩空气储能等手段,例如用于暂态稳定或低频振荡控制。但长时段的大规模电力储能还要寄托在化学储能上。”薛禹胜告诉记者,真正实施大规模应用还有很长的一段路要走。
“电储能的应用一方面要求转换效率以及单位能量密度高,另一方面还要考虑其安全性以及对接入电网的适应性问题,这对材料科学提出了直接要求。”刘东表示,储能环节是智能电网构建及实现不可或缺的关键环节。随着我国智能电网建设的推进,电力储能技术也正朝着转换高效化、能量高密度化和应用低成本化方向发展。
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