智能電網背景下的新能源開發策略研究

摘 要：智能電網具有綠色、高效、環保、安全等優點，在世界范圍內得到了大力的推廣與應用，具有廣闊的發展前景。我國人口眾多、資源分布不均，能源危機日益突出。在智能電網背景下，進行新能源開發具有重要意義。

關鍵詞：新能源；智能電網；建設

隨著我國電力需求的不斷增加，對電能質量提出了更高的要求，加上我國傳統能源存量的不斷減少，有必要將新能源技術應用于未來電力事業發展，著力尋求智能電網建設的方法和途徑，從而在穩步提高電能質量的基礎上，有效的緩解能源危機。同時，我國目前新能源技術在電力生產應用方面取得了諸多成效，具有一定的技術基礎上，為智能電網建設提供了有力保障。文章在分析我國目前智能電網建設現狀的基礎上，闡述了新能源背景下我國知網電網建設面臨的問題，并著重分析了新能源背景下智能電網建設策略，可為相關工作者提供參考。

1 智能電網概念及建設現狀

1.1 智能電網概念

當前，智能電網并沒有一個統一的定義，但是我們可以通過下面的表述對其進行了解：它是未來發展的一種新型電網，其物理基礎以各種發電、用電和儲能設備為主，同時還有配套的輸配電網絡，另外，它還集成了諸如新型傳感測量技術、通信技術，自動化與智能控制技術、網絡和計算機技術等；可以實現對其中的任意一個發電設備、輸配電設備用戶和節點等的實時監控，也即可以完全實現自動化，保證了所有節點的電流、信息的雙向流動；有效實現自愈，其可以自我恢復發生的任何事故，從而保證了電網的可靠運行；可以自行調節對用戶所需要的電能質量的滿足；支持接入分布式電源的接入，使得電網整體、靈活和效率等性能得到了提高；完美解決和大量可再生能源發電系統的接入和整合等等。

1.2 我國智能電網建設現狀

當前，世界上不同的國家對智能電網涵義還沒有一個完全統一的認識和了解，且每個國家的能源、用戶分布和電網建設情況也是相差甚遠。考慮到我國的基礎國情，在今后一段時期內對電網的建設要依靠特高壓電網實現大容量、遠距離、低損耗輸電，減小煤炭運輸壓力，實現能源資源在全國范圍的統一高效配置和高效利用。上文也探討過智能電網的諸多優勢，這些優勢勢必為我國建設的大容量電力，遠距離外送的電網提供堅強的技術保障。另外，特高壓輸電的諸多優勢也使得其成為國際上輸電技術的重點發展方向。因此，我國也具有很高的特高壓輸電技術、產業等領域的優勢，我國應該積極探索自己的智能電網發展模式，筆者結合工作實際實踐認為，我們應該對統一堅強的輸電網進行優先發展，并把中國電網的建設重心始終放在對骨干電網的建設上。以上種種都對能源的清潔和高效利用具有重要現實意義，接下來，我國要始終把只能電網的發展集中在對新能源利用的探討上。

2 新能源背景下我國智能電網建設面臨問題

當前，我國新能源發展下的智能電網建設還面臨著諸多問題，需要對這些問題進行探討，將未來我國智能電網的積極發展提供現實意義。

2.1 可再生能源分布的分散性

可再生能源具有分散性的特點且在存在統一大電網的同時，使得靠近負荷側就地利用的分布式發電也會逐漸凸顯重要。因此，在未來的電網中，不可避免地要出現這么一種格局：統一的大電網與分布式電網平行發展。另外未來電網可能面對的一個重大挑戰即是如何優化平衡利用分布式電力資源和集中發的和使得大電網和分布式電網的有效互動。這是因為未來的電力用戶不僅僅是用電方，如果他們也具有發電系統的話，其不可避免地要成為電力供應方。同時，未來電網的一次能源并不僅僅局限在現今主要的水電和煤電，可能還會有水電、光電、海洋能發電、風電和生物質發電等方面，當然，如果對其時空分布特點和發電方式進行考慮，則又顯得更為復雜了。因此，充分地對此類問題進行綜合分析和考慮，為以盡量最大限度地使得相關資源和負荷得到優化平衡、電網系統的總體效率和效益得到提高具有積極重要的作用。

2.2 可再生能源和負荷資源的分布不匹配

改革開放以來，我國的經濟水平得到了飛速發展，也促使了發電量的逐年攀升。但是未來其可能不會成為發電量攀升的唯一因素，還需要考慮到能源結構的影響。眾所周知，當前對新能源的利用主要是以發電為主，而隨著社會的發展，電力將必然成為終端能源的主要部分。因此，就要對電網的容量提起重視。不僅僅如此，很多可再生能源的間歇性和不穩定性等特點，會使得其在發電時產生的發電功率有較大的影響，另外一些諸如慣性之類的因素，也對其提出了很大挑戰。所以，應該重視對未來高容量電網的管理和高效、可靠、安全地的運行問題。

2.3 能源系統中石化能源的退出

未來能源系統中的化石能源的退出，將會帶來很大的變動，對智能電網的發展也會提出很大的挑戰。一旦諸如軌道交通用機車、汽車等燃油交通系統不再使用石化能源時，其不可避免地將會采用電力。這些因素的變動也會對電網產生很大影響，要引起足夠的重視：未來的電網符合特性將會和現在的負荷特性產生很大的變化，未來電網中將會有大量的包含電氣化機車的移動負荷和大范圍分布的充電電站以代替現今的加油站之類的設施以用于汽車等的充電，同時，在未來規劃中，也要考慮將充電電站作為儲能備用系統來使用。

3 新能源背景下我國智能電網建設策略

3.1 大力發展儲能技術

大力發展儲能技術，可以極大地促進未來智能電網技術的發展。考慮傳統的電力系統模式主要遵循的是生產-傳輸-使用的模式，在未來智能電網建設中，可以增加一個“存儲”電能的環節。這種存儲技術的應用，將會使電網的性能得到大幅度提升，且對可再生能源以及分布式發電的大規模應用和大型可再生能源發電站的開發利用具有一系列明顯的優勢，其不僅提供豐富的技術選擇，也為其提供非常有利的技術支撐。另外，可再生能源發電系統對儲能裝置也有一些要求：具有較快的響應速度；能量密度大，能夠以較小的體積重量提供較大的能量；功率密度大，能夠提供系統功率突變時所需的補償功率；耐溫性能好，能夠適應一些特殊環境；儲能效率高；儲能量大，能夠滿足調節峰谷和適應可再生能源資源晝夜變化和短期不穩定性變化的要求。因此，儲能技術的應用將會使電網運行無論在安全、經濟還是靈活性方面都會得到明顯的改進。

3.2 著力發展分布式智能電網

所謂分布式智能電網，是這樣一種智能電網：它構建起靠近用戶的小型發電機組、儲能系統和微型電網，并且與外部電網進行互聯（或獨立運行）。同時，這些小的發電機組的發電系統也可以不同，其可以運用太陽能、風力和生物質等可再生能源。原來配電網的結構不會因為分布式的電源的接入而發生改變，這樣延緩了輸、配電網升級換代所需的巨額投資。當然，供電質量和可靠性也會隨著它的接入而得到非常有效的改善。因此，通過筆者分析可以看出，分布式智能電網的采用，可以大大提升可再生能源的有效利用。

4 結語

智能電網的建設是一個系統的過程，受到諸多因素的影響，文章只是結合筆者認識提出了新能源背景下我國智能電網建設策略，具有一定的參考價值。而在建設實踐中，還需要從社會支持、國家政策、技術研發等方面綜合實施，以促進我國能源問題的緩解和電能質量水平的提高，保障人民的可持續發展。

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