徐恵三(國網湖北電力檢修公司宜昌特高壓交直流運檢中心,湖北 宜昌 443000)
中國未來電網的發展模式和關鍵技術
徐恵三
(國網湖北電力檢修公司宜昌特高壓交直流運檢中心,湖北 宜昌 443000)
目前,世界各國所使用的主要能源仍然是不可再生能源,人們對于這種能源的依賴為人類的未來可持續發展帶來了一定的阻礙。因此,開發新的可再生能源,改變能源使用的組成結構,成為人類現在研究的主要課題。電網和電力作為新型能源,人們已經開始致力于對其進行更深的開發和研究。本文就中國未來電網的發展模式和關鍵技術進行簡要的分析,對中國電網的未來發展進行預測,并總結出幾點中國未來電網的關鍵技術。
電網;發展模式;關鍵技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.140
隨著人們對不可再生能源的大量開采以及環境的變化,使全世界各國都開始進行新能源的研究,發展新能源革命。我國作為能源消耗大國,如果僅僅依靠不可再生能源供應社會的需求和發展,將會大大阻礙了我國的社會的發展。根據相關資料顯示,本世紀中期將會是我國重大的轉型期,將會從傳統的不可再生能源體系轉變為現代的新能源體系。下面我們就對電力的發展進行分析。
1.1影響中國未來電網的主要問題
影響我國電網未來發展的主要因素是電源、電力、電力流和電網。我國經濟的發展水平影響著人們對于電力的需求;發電資源的類型和數量、清潔電量比重影響了電源結構和布局(即各類電源裝機容量及發電量,各類電源布局的地理分布),而電網格局則受到輸電需求和電力技術的影響。以上種種因素都影響了我國未來電網的發展[1]。
1.2我國社會未來對電力的需求
我國一直處于高速發展的狀態,未來幾十年的發展更是我國的社會現代化發展的關鍵時期。我國目前經濟的增長速度逐漸減緩了下來,進入平穩的增長狀態,而我國社會經濟的發展由原來粗放式發展模式轉變為了集約型的發展模式,社會的經濟的發展模式出現了重大的轉變[2]。到本世紀中葉,我國人均生產總值將會達到發達國家的水平。根據人均生產總值增長的水平可以判斷,我國每年未來的人均用電量也會達到發達國家的水平,約8000千瓦時。若按照現在我國人口的的增長速度推算,到時我國大約會有15億人口,共計耗電量約為12萬億千瓦時,而2015年我國的總耗電量約為5.55萬億千瓦時,兩者間的耗電量差一倍多。
1.3我國社會未來對電力流和輸電需求的
在未來的發展過程中,電力的負荷將會出現先快速增長、后緩慢增長的趨勢,而電力的負荷中心將會往西和北移動,但是主要的負荷中心還是在我國中東部。隨著我國未來的發展,第二產業和城市的不斷改革,我國第二產業的耗電量的比例將會下降,而第三產業和城市居民的日常耗電量的比例將會增加。電力負荷的中心除了現有的負荷中心以外,還會增加很多新的負荷中心。但是傳統的中東部的耗電量還是會達到全國耗電量的四分之一左右。
1.4中國未來電網的發展模式
我國未來的電力的發展是多元化,是綜合利用風能、水能、熱能、核能、太陽能等進行發電,而我國電網要適應這些電力的發展,為這些電力的輸送和優化提供良好的平臺。并且到本世紀中葉,我國第三代電網已經進入到全面的發展和使用階段。第三代電網是智能化的電網,在對第三代電網的規劃中,主要存在兩種輸電模式:特高壓交直流和多端高壓直流。多端高壓直流輸電模式主要依賴于相關技術的研究和突破。根據兩種輸電模式的不同特性,在未來的輸電中,有可能形成西部等地區使用高壓直流的輸電模式,中東部使用特高壓交直流輸電模式。
2.1不同技術對電網發展的影響
不同的科學技術影響著第三代電網的發展。第三代電網不僅受到電網本身的技術的限制,受到新能源電力的影響,并且一些先進的電網技術也影響著第三代電網的發展[3]。使用新能源產生電力,具有很明顯的隨機性、波動性等特點,這些特點造成了新能源所產生的電力和傳統的電力相比較,性能上還存在很多的缺陷,給電力系統的整個運作帶來了很大的困難。將先進的科學技術應用到電網當中,不僅能夠優化電網的電力輸送,還能夠增加電網的安全性、靈活性等。在先進的科學技術當中,有三種科學技術對電網的未來發展是影響巨大的,分別是多端直流技術、超導技術以及儲能技術。前兩種技術對于電網的長期發展具有很大的影響。儲能技術對電網的未來發展具有重要的意義。上述三種技術對于電網的發展提供了一定的技術支持,也提出了新的挑戰。突破這些挑戰,改進技術,為以后的電網發展提供一定的助力。
2.2影響電網發展的關鍵技術
第三代電網的發展是可持續的發展、智能化的發展。電網的可持續發展是使用可再生能源和新能源進行發電[4]。電網網智能化的發展是指信息化和靈活性。除此之外,電網的發展還要注重性能的提升,電網性能的提升也是技術的提升。根據收集的各項資料,對影響電網發展的關鍵技術進行總結,主要總結出以下幾點關鍵技術:先進的儲能技術、智能化用電技術、電力電子技術、高容量的輸電技術、新型電力元件的應用技術、電網的智能化控制技術等。以上技術的進步和發展,對我國電網的未來發展具有重大的意義,也是影響我國電網發展進程的重要因素。
西方很多發達國家已經具有比較成熟的先進電網技術,先進電網技術的成熟和應用主要是為了應對未來有可能出現的能源危機等問題的發生。而我國的電網發展仍然處于高速發展的階段,但是可以借鑒發達國家的電網發展的經驗,未來電網的發展不僅要能夠滿足基本的電力需求,還要能夠接受不同的新能源和可再生能源,以應對能源枯竭、環境等問題的發生。總之,電網的發展不僅是滿足社會發展的需求,也是為了改善環境、解決環境等問題,是歷史發展的必然趨勢。
[1]孫玉嬌,周勤勇,申洪.未來中國輸電網發展模式的分析與展望[J].電網技術,2013(07):1929-1935.
[2]董小瑞,喬琨.中國智能電網發展模式及關鍵技術[J].電力學報,2010(04):287-291.
[3]楊得潤.我國未來電網的發展模式和關鍵[J].電氣時代,2014(09):11.
[4]肖立業,林良真.未來電網初探[J].電工文摘,2011(05):7-13.