低碳電力助力電網(wǎng)建設(shè)升級(jí)

引言

低碳電力是在不影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的前提下最低使用的電力，或者說最大限度地減少二氧化碳的排放。伴隨著國民緊急的高速發(fā)展資源環(huán)境壓力不斷增大，節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的要求日益提高，在電力市場(chǎng)化進(jìn)程中，各類電力用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求也在不斷提升。只有致力于打造低碳電力，促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，加快建設(shè)智能電網(wǎng)，才能適應(yīng)多元發(fā)電的接入與輸送，才能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)提供更加安全可靠優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)，近一步提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和效益，以緩解電力企業(yè)承擔(dān)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展所帶來的節(jié)能減排壓力。但由于發(fā)電資源與用電需求的逆向分布及結(jié)構(gòu)的不均衡，使電力供應(yīng)和電網(wǎng)安全面臨嚴(yán)峻形勢(shì)和新課題。

在新形勢(shì)之下能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化，電力將成為重要的能耗載體，也是履行社會(huì)責(zé)任和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，因而對(duì)電網(wǎng)安全性、實(shí)適應(yīng)性和電力資源的優(yōu)化配置能力提出更高要求。為滿足各類用戶的用電需求，必須密切跟蹤用電負(fù)荷變化，精心安排電網(wǎng)運(yùn)行方式，科學(xué)實(shí)施電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度，積極做好調(diào)峰、調(diào)壓，提升電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力，以適應(yīng)發(fā)電資源與用電負(fù)荷區(qū)域不均衡的要求。為此，要致力于構(gòu)建低碳電力，以適應(yīng)各種類型發(fā)電的接入與輸送，擴(kuò)大電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的可選能源范圍。電網(wǎng)建設(shè)要貫徹“優(yōu)化、美化、簡化”的電網(wǎng)設(shè)計(jì)理念，推行通信信息網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)同步建設(shè)，提高電網(wǎng)的智能化水平，建設(shè)友好互動(dòng)的現(xiàn)代供電網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)升級(jí)。

一、傳統(tǒng)電網(wǎng)功能的局限性

在社會(huì)電力供應(yīng)相對(duì)緊缺時(shí)期，存在著“重發(fā)、輕供”狀況，導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后。在電網(wǎng)建設(shè)中僅考慮有線路送電即可，卻很少涉及電網(wǎng)運(yùn)行的安全和可靠性，從而造成供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，電網(wǎng)布局欠妥，供電可靠性差，存在著“卡脖子”線路及迂回供電現(xiàn)象。

電網(wǎng)建設(shè)滯后還表現(xiàn)為：電網(wǎng)設(shè)備陳舊落后，科技含量不高，電力落地難，受電能力不強(qiáng)，線路送電承載能力差，送電容量不足，缺乏備用線路，轉(zhuǎn)供電能力欠佳，從而造成電網(wǎng)供電質(zhì)量差，運(yùn)行電壓合格率低，導(dǎo)致線路電能損耗增加。電網(wǎng)功能不足還表現(xiàn)在線路保護(hù)技術(shù)落后，抵御自然災(zāi)害能力差，缺少預(yù)防惡劣天氣的有效措施，從而造成電網(wǎng)供電的安全可靠性差，電網(wǎng)運(yùn)行效率也不高。

隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造與建設(shè)，但由于歷史欠賬仍難滿足用電負(fù)荷快速增長的需求。在電力需求保持較快增長的趨勢(shì)下，電網(wǎng)發(fā)展的滯后問題仍沒有得到有效緩解。電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電的靈活性仍不強(qiáng)，電網(wǎng)運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度也不高，電網(wǎng)與電源;輸電與配電仍存在著不協(xié)調(diào)的發(fā)展?fàn)顩r。

在配網(wǎng)運(yùn)行中，線路超載狀況仍有存在，再加之對(duì)配網(wǎng)線路巡視力欠佳，又缺乏線路監(jiān)視的科技手段，因而供電中斷現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致配網(wǎng)供電可靠性下降，使配網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益受到影響。

二、電網(wǎng)建設(shè)升級(jí)的必要性

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)電網(wǎng)安全和供電可靠性要求不斷升高的呼聲中，特別要高度關(guān)注電網(wǎng)發(fā)展方式的新突破，促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)升級(jí)。在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，最大限度地滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求，適應(yīng)高度市場(chǎng)化的電力交易需求，進(jìn)一步滿足客戶自主選擇電力供應(yīng)方式的需求，從而提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率和效益。

在推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)升級(jí)中，應(yīng)致力于以特高壓為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)建設(shè)。從本質(zhì)上看，它是低碳經(jīng)濟(jì)重要形式之一，也是實(shí)現(xiàn)低碳電力的具體實(shí)踐。智能電網(wǎng)符合環(huán)保、節(jié)能、集約化、低成本和可持續(xù)發(fā)展的要求，只有轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式，全面推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，才能從根本上滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求。智能電網(wǎng)滿足集中發(fā)電與發(fā)布或發(fā)電的模式，適應(yīng)多元化新能源發(fā)電的接入與輸送，可極大地提高電網(wǎng)優(yōu)化配置電力資源能力，從而擴(kuò)大電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的可選能源范圍，實(shí)現(xiàn)電力的科學(xué)調(diào)配與經(jīng)濟(jì)調(diào)度，能最大限度地發(fā)揮電網(wǎng)功能作用，有利于提高電能的使用效率。

無論是風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電，還是新能源發(fā)電都具有發(fā)電資源的不確定因素，其對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量和電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，可能會(huì)帶來某些影響。作為先進(jìn)信息技術(shù)和高級(jí)物理電網(wǎng)充分結(jié)合的智能電網(wǎng)是解決新能源發(fā)電并入電網(wǎng)的理想方案。它適應(yīng)多元能源發(fā)電的吸納與輸送，提升新能源發(fā)電的效益。通過綜合資源戰(zhàn)略規(guī)劃方案引導(dǎo)節(jié)能減排，通過電流需求側(cè)管理引導(dǎo)科學(xué)合理，節(jié)約用電，從而減少電量消耗和電力需求，最終達(dá)到低碳電力的實(shí)施效果。

三、智能電網(wǎng)是電網(wǎng)升級(jí)的必由之路

電網(wǎng)是一個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)，也是現(xiàn)代社會(huì)高效。便捷、廣泛的綠色能源優(yōu)化配置的平臺(tái)和重要的基礎(chǔ)設(shè)施。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，情系萬家燈火的電網(wǎng)，被置于一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)、外力、氣候等不確定因素明顯增多的復(fù)雜環(huán)境之中。隨著能源利用率提高，熱電聯(lián)供機(jī)組增多，以及風(fēng)能、太陽能燈可再生能源發(fā)電的增加，傳統(tǒng)功能的被動(dòng)供電網(wǎng)絡(luò)必須轉(zhuǎn)型升級(jí)，向更為主動(dòng)或動(dòng)態(tài)鏈接功能的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。電網(wǎng)只有從結(jié)構(gòu)、功能、運(yùn)行、管理等方面實(shí)現(xiàn)新的突破，才能適應(yīng)新能源發(fā)電接入與輸送，同時(shí)也提高電網(wǎng)抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，避免大面積停電事故的發(fā)生。

智能電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有電力和信息雙向流動(dòng)性的特點(diǎn)，是一個(gè)高度自動(dòng)化的廣泛分布的電能交換網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)以特高壓骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ);以信息通信平臺(tái)為支撐;以智能控制位手段，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的現(xiàn)代供電網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化融合，滿足多元發(fā)電能源和不同特征電力用戶的靈活接入，使之能在更高層面上提高電力優(yōu)化配置能力，大幅度提升供電服務(wù)質(zhì)量，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

智能電網(wǎng)具有自愈、互動(dòng)、兼容、高效等功能，可對(duì)電網(wǎng)在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)在線自我評(píng)估，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)快速診斷，以消除故障隱患。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能在盡量少的人工干預(yù)下快速隔離故障，自我恢復(fù)，確保電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行，高效快捷地為客戶提供電力服務(wù)。

智能電網(wǎng)是一種低碳技術(shù)，為新能源發(fā)展鋪路。與傳統(tǒng)功能的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)更具兼容性，為可再生能源發(fā)電創(chuàng)造更大可能，帶動(dòng)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉吹目焖侔l(fā)展，兼容所有發(fā)電模式和儲(chǔ)能方式，特別是間隙性發(fā)電的接入。實(shí)現(xiàn)電力的合理調(diào)配經(jīng)濟(jì)調(diào)度，使電網(wǎng)功能得到充分發(fā)揮，顯著提高新能源的發(fā)電效率與效益。

與此同時(shí)，智能電網(wǎng)還能讓電力消費(fèi)者積極參與電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行，從而提高電力用戶對(duì)電能的利用率，減少電量消耗和電力需求。在提高電網(wǎng)資源利用效率的同時(shí)，還能為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步提供電力支撐，使之達(dá)到節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，彰顯和諧電力。

四、構(gòu)建低碳電力是電網(wǎng)升級(jí)的捷徑

低碳電力既是不影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的前提下，減少電量消耗和電力需求，或且說最大限度地減少二氧化碳的排放。低碳電力的實(shí)現(xiàn)要依靠綜合資源戰(zhàn)略規(guī)劃和智能電網(wǎng)的雙重發(fā)展。加快智能電網(wǎng)建設(shè)是促進(jìn)新能源發(fā)展的核心舉措，而構(gòu)建低碳電力則對(duì)改善能源結(jié)構(gòu)，推動(dòng)電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)“兩型”社會(huì)建設(shè)必將發(fā)揮重要作用。同時(shí)還要認(rèn)真落實(shí)能源、環(huán)保政策，積極推廣以電代油、以電代氣的設(shè)備和技術(shù)，加大熱泵、電蓄冷空調(diào)的推廣力度，提高終端電能消耗比重。這對(duì)節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)內(nèi)需，改善民生，構(gòu)建和諧社會(huì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等，必將起到很好促進(jìn)作用。

我國發(fā)電資源與電力需求呈逆向分布的特點(diǎn)，決定了智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)以特高壓與遠(yuǎn)距離輸電為主的特征。伴隨著電力需求大幅度增長的趨勢(shì)，在滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力需求的同時(shí)，還要從供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)注重節(jié)約電力，以創(chuàng)新理念加快電力結(jié)構(gòu)調(diào)整，通過數(shù)字化、信息化和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力配置的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。同時(shí)還要科學(xué)謀發(fā)統(tǒng)籌大型能源基地的開發(fā)，加快電力結(jié)構(gòu)優(yōu)化，全面推進(jìn)特高壓和各級(jí)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，達(dá)到電網(wǎng)與電源，送端與受端想適應(yīng)，便于新能源發(fā)電與發(fā)布式發(fā)電的接入與輸送，提高能源的利用效率。

電力是一次能源消耗大戶，又是污染物排放的大戶，必然也是節(jié)能減排重點(diǎn)領(lǐng)域。在能源結(jié)構(gòu)以火電為主的電力工業(yè)，則需優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，大力開發(fā)利用新能源，完善能源宏觀調(diào)控，樹立清潔能源消耗的理念。在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中。運(yùn)用經(jīng)濟(jì)調(diào)度手段，按清潔能源比例安排發(fā)電量，首先是具有成本優(yōu)勢(shì)的新能源項(xiàng)目，其次是可再生能源，最后才是常規(guī)火電機(jī)組。

隨著《可再生能源法》頒布實(shí)施，這無疑將為深度開發(fā)利用科再生能源奠定基礎(chǔ)，也必然會(huì)促進(jìn)可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的迅速發(fā)展。風(fēng)電作為能源來源多樣化措施之一列入國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃之中，并給風(fēng)電工業(yè)技術(shù)大力扶持，通過直接或間接的補(bǔ)貼方式，必將促進(jìn)風(fēng)能發(fā)電的更快發(fā)展。在加快推進(jìn)新能源發(fā)電中，不僅可減輕對(duì)煤炭和石油的依賴，而且還減少二氧化碳的排放，以風(fēng)能、太陽能替代化石燃料，其污染物排放幾乎為零，所以將清潔能源轉(zhuǎn)化為電力，這是搞笑開發(fā)利用新能源的最佳途徑。

智能電網(wǎng)是清潔能源電力的優(yōu)化配置載體。通過數(shù)字化、信息化和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力配置的動(dòng)態(tài)優(yōu)化;通過引入發(fā)電資源的需求側(cè)管理，可顯著提高發(fā)電資源的利用效率。只有致力于構(gòu)建低碳電力，才能實(shí)現(xiàn)到2020年碳排放量下降40%~45%的目標(biāo)。

五、結(jié)束語

精誠如春雨，潤物細(xì)無聲。電力員工以堅(jiān)強(qiáng)不屈精神和巧奪天工的智慧，造就在廣大城鄉(xiāng)熱土點(diǎn)亮璀璨萬家燈火的新一代電力。

智能電網(wǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)充分發(fā)揮一體化管理優(yōu)勢(shì)和自主創(chuàng)新精神，著力構(gòu)建低碳電力。滿足發(fā)電資源與用電負(fù)荷逆向分布要求，適應(yīng)多元發(fā)電的接入與輸送，擴(kuò)大電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的可選能源范圍，使電網(wǎng)邁入安全供電的佳境，達(dá)到低碳電力的實(shí)施效果。