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【观点】智能电网与能源网如何融合?

2016-06-02 08:36来源:电力系统自动化关键词:智能电网能源互联网电力行业收藏点赞

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2.1视角A:智能电网2.0

视角A下,电力行业在同其它行业的博弈结果中占优势地位,以智能电网为主体进行了三者的融合,是智能电网的进一步升级,将其称为智能电网2.0。

物理形态特征上,智能电网2.0这种融合网络的物理形态特征首先是电网中心论,能源利用体系特征为:微观上,以适应区域内大规模DG接入、实现区域能源自治为目标,建设多个微电网单元,规模可以是智能家居、智能楼宇、智能产业园区等;宏观上,以(特)高压交流/直流大电网为主干网架,实现远离负荷中心的集中式光伏/风能等电能生产基地、不同区域电网之间的互联,促进能源资源互补。其中的趋势是,可再生能源将逐步替代传统化石能源成为能源生产主导,并转化为电能进行传输;能源消费终端也将被电能所替代,利用电制冷/热、电磁炉等电器替代对传统燃料的需求;电气化交通系统通过充电桩/站、蓄电池等充/放电装置与智能电网形成交互,逐渐摆脱对化石燃油的依赖。

信息形态特征上,智能电网2.0仍以电力专用通信网络为主,但引入了大数据、云计算等互联网技术。其将通过遍及全网的量测体系和强大的通信计算能力,使得以智能电网为主要呈现主体的融合网络更具有弹性,进而更加安全经济高效运行。微电网单元能量流的控制主体为微电网单元调度运营商,其主要职能为:充分调动微电网单元内部的控制手段,如DG、储能、可控负荷等,实现微电网的功率平衡、安稳控制、优化运行。而用户则通过智能电表与微电网单元调度运营商进行电费结算。在与外部大电网交互上,微电网单元被视为一个整体,能量流的控制与电量结算信息将由上级下达至各微电网单元调度运营商并由其进一步实现微电网与上级电网的协调控制。

同智能电网的基本属性相比,智能电网2.0的突出特征在于:①不限制电网DG接入比例,同时利用储能、可控负荷等手段,使负荷可以随发电出力的大小进行智能调节,以适应电网DG高渗透;②大数据、云计算等技术广泛应用,利用其挖掘系统潜在模态与规律,并以更高计算速度满足系统在线实时分析与控制的需求。智能电网2.0框架如图2所示。

图2智能电网2.0框架示意图

2.2视角B:互联能源网

视角B下,除电力行业外的其他能源行业在博弈过程中逐渐显露优势,融合网络中智能电网、能源网同为平等主体,将其称为互联能源网。

物理形态特征上,互联能源网强调智能电网与能源网并存,其中最重要的思想在于“去中心化”,即智能电网与能源网的统一存在无需以何种网(如智能电网)为主导。互联能源网下,电、热、冷、气等各式能源将通过各类能源转换器实现物理上的连接与交互,并不都经过电网。在DG高度渗透的未来,还可直接由DG转化成用户所需的各种能源,智能电网的统治力被削弱。

互联能源网以微网单元建设为主要特征。所述的微网,是指根据用户对各种能源的需求而构建的多能源耦合系统(包括电、热、冷、气等能源),可孤立运行,亦可与外部跨区域主干网并网运行。智能电网2.0与互联能源网的能源利用体系对比如表1。

表1智能电网2.0与互联能源网能源利用体系对比

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