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为应对能源、环保、生态和气候变化的挑战,低碳电力在此背景下应运而生。低碳电力旨在不影响经济社会发展速度前提下,最低使用的电力,使之达到减少电量消耗。其特征之一是低碳排放,即在实现控制温室气体排放的共同愿景,或者说最大限度减少二氧化碳的排放。
电力是现代社会运行的基础,必将成为重要的终端能耗载体,无疑也是实现低碳经济的重要角色。践行低碳电力即要依靠综合资源战略规划和智能电网的双重发展,加快建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展的坚强智能电网。使之适应多元发电并网消纳,扩大电力系统运行调节的可选能源范围,提高电网优化配置电力资源能力和运行效率。通过实施创新驱动发展战略,把科技创新摆在全局的核心位置,推动能源生产和消费的革命,为发展低碳经济和社会进步提供电力支撑,实现电网安全与低碳电力的和谐发展。
一、传统电网功能的局限性
在电力供应相对紧缺时期,存在着“重发、轻功”的状况,致使电网建设相对滞后,导致电网基础性功能不能很好发挥,也难以满足经济快速发展对电力的需求。在电网建设中仅考虑有线路送电即可,却很少顾及电网运行的安全性和可靠性。同时也存在供电网络结构不尽合理,配网布局及质量欠妥,“卡脖子”线路和迂回供电等情况也有出现,影响电网安全运行和供电的可靠性。
电网建设滞后还表现在,电网设备陈旧落后,科技含量不高,使电力落地难,受电能力不强,线路承载能力差,送电容量不足,缺少双电源供电,转供电能差,从而造成供电质量劣化,运行电压不合格,网损增大。电网功能不强还表现在线路保护技术落后,抵御灾害袭击能力不足,还缺少预防恶劣气候及外力损害的有效措施。
随着多年城乡电网的改造与建设,但由于历史欠账,电网供电功能仍难满足用电负荷快速增长的需求。在电力需求保持较快增长的新形势下,电网建设的滞后问题仍没有得到有效缓解。电网运行稳定性和供电灵活性仍不强,电网运行管理的自动化水平也不高,电网与电源、输电与配电的不协调状况仍没有得到改变。
配电网运行红的超载情况仍存在,再加之对线路巡视力度欠佳,又缺少对线路安全运行的监视手段,致使供电中断现象时发生,从而影响电网供电可靠性,难以履行电网的社会责任。
二、建设智能电网完善电网功能
鉴于传统电网功能的局限性,难以满足经济快速发展和发电资源与用电负荷逆向分布的供电需求,更无法促进新能源发电并网消纳。为此,必须转变电网发展方式,加快推进以特高为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网的建设,这是电网发展方式的重大变革与创新。从本质上看,它是低碳经济的重要形式之一,也是践行低碳电力的具体实践。
智能电网具有“自愈、互动、兼容、高效”等功能,可对电网运行状态进行连续的在线自我评估,能及时发现,快速诊断,消除故障隐患。当电网发生故障时,能在尽量少的人工干预下快速隔离故障,自我恢复,确保电网安全可靠运行,高效快捷地为客户提供优质电力服务。
智能电网是一个复杂的系统工程,具有电力和信息双向流动性的特点,是一个高度自动化和广泛分布的电能交换网络。智能电网是以特高压为骨干网架,以信息通信平台为支撑,以智能控制为手段,构建以信息化、自动化、互动化为特征的现代供电网络。智能电网能满足多种类型发电和不同特征电力用户灵活接入,使之能在更高层面上实现电力资源的优化配置。从而进一步完善电网功能,使之在电网结构、功能、运行、管理等方面实现新的突破。
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未来的能源系统,新能源占比越来越高,电力电子设备大量接入,这是电网面临的挑战,也是电网发力的方向。日前,国家发改委印发《“十四五”现代能源体系规划》(以下简称《规划》),再次为电网发展定调。《规划》强调,以电网为基础平台,增强电力系统资源优化配置能力,提升电网智能化水平,推动电网
当前,我国用电需求呈现冬、夏双峰特征,峰谷差仍在不断扩大,电力保障供应难度系数不断加大。电网不转型,不但无法应对新能源消纳难题,就连自身安全稳定也会出现问题。
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当前,我国用电需求呈现冬、夏双峰特征,峰谷差仍在不断扩大,电力保障供应难度系数不断加大。电网不转型,不但无法应对新能源消纳难题,就连自身安全稳定也会出现问题。日前,国家发改委、国家能源局发文指出,新能源机组和配套送出工程建设的不同步将影响新能源并网消纳。各地和有关企业要采取切实行动,尽快解决新能源并网消纳矛盾,满足快速增长的并网消纳需求。
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2021年3月,清华大学教授,能源互联网创新研究院能量管理与调控研究中心主任孙宏斌受国家发改委价格司委托,开展面向电价改革的适应碳达峰碳中和目标电网转型发展重点任务、路径及经济性影响评估研究。日前,孙宏斌教授团队成员,清华大学助理教授、国家特聘青年专家郭烨基于团队的先期研究,作了题为《适应碳达峰碳中和目标电价改革的电网转型发展重点任务与路径探讨》的先导性研究报告。
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