让能源结构低碳化电力系统智能化-北极星风力发电网

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为了达到承诺的清洁能源消费比重，突破新能源利用的瓶颈，电力系统必须经历一场智能化革命。未来的智慧能源系统将具备以下特点：1.模糊电源点和负载的界限;2.解决新能源的稳定性问题;3.解决多种种发电形式(光伏、光热、风电、火电、水电等)的耦合问题;4.以阶梯电价引导智慧用电，增加电力电子、储能、仪器仪表及智能用电等设备。

(一)清洁能源消费比重提升引发电力系统智能化革命

2013 年全国能源消费总量为 37.6 亿吨标煤，增长 3.9%。全国能源消费结构也在进一步优化，非化石能源占一次能源消费比重由 2012 年的 9.1%提高到 2013 年的 9.8%，提高了 0.7 个百分点，但相比 2012 年增加 1.1 个百分点的幅度有所减缓。

根据《国务院关于印发能源发展“十二五”规划的通知》(国发〔2013〕 2 号)、《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划(2014-2020 年)的通知》(国办发〔2014〕31 号) 以及《中美气候变化联合声明》，中国计划到 2015、2020 及 2030 年非化石能源占一次能源消费比重分别提高到 11.4%、15%和 20%左右。

为了达到承诺的清洁能源消费比重，需加大风电、光伏等新能源消费，突破新能源利用的瓶颈。传统电力系统以火电、水电为主，电源点集中、稳定，而以光伏和风电为代表的新能源具有分散、发电不稳定等特点，传统的电力系统不能满足其要求，这也是目前新能源项目出现并网困难的最根本原因。2013 年甘肃地区风电弃风高达 20%。

我们认为，电力系统必须经历一场智能化革命。

(二)智慧能源四特征，突破新能源利用的瓶颈

智慧能源特征一，模糊电源点和负载的界限，同一节点在不同时间体现出不同的特性。传统电力系统，电源点和负载的界限清晰，由输电线路将电源点电能输送至负载端。随着风电、光伏等新能源形式的逐渐发展，分布式能源逐渐受到重视，同一节点在不同时间体现出不同的特性，可以是电源点也可以是负载端。

智慧能源特征二，通过增加电力电子设备、增设储能系统等方式，提高电网稳定性。

智慧能源特征三，解决多种种发电形式(光伏、光热、风电、火电、水电等)的耦合问题。传统能源系统，主要建立在火电、水电及核电的基础上，而节能减排将加大风电、光伏等新能源系统，能源组合复杂性增加。

举例 1，风电、光伏、电池三种发电形式的组合。国家风光储输示范工程“张北风光储工程项目” (一期)100MW 风电、40MW 光伏、20MW 储能，总投资约 35 亿元。其中，储能投资 8.82 亿元。

举例 2、水电、光伏两种发电形式的组合。中电投龙羊峡水光互补项目，位于青海省共和县恰卜恰镇塔拉滩，将龙羊峡水电站作为储能系统和光伏电站组合成为一个电源，不含电池储能系统，总体规划 850MWp，其中一期建设规模 320MWp，已于去年底建成投产，为世界单体最大的光伏项目。二期 530MWp 作为国家重点建设项目，已于今年 9 月开工建设。

智慧能源特征四，以阶梯电价引导智慧用电，提高发电设备的利用率。对用户而言，用电越少、电价越低、电费越少，用价格引导用电效率的提高，并且，用户可以通过储能系统将

谷段电用于峰段时间，实现削峰填谷，降低电费。对电网而言，削峰填谷可提高电网运行效率，增加电网效益，同时可以减少调峰用火电装机容量。对发电企业而言，削峰填谷可提高发电设备效率，增加效益，同时可以减少调峰用火电装机容量。

举例，上海电力公司“汇泰大楼智能楼宇光伏储能系统示范工程”， 30kWp 的光伏发电和 20kW 储能的联合分布式能源系统。

原标题：能源结构低碳化电力系统智能化

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