智能電網發展下的新能源戰略規劃

曹憲

摘要：1月1日，國務院印發了《能源發展“十二五”規劃》（簡稱《規劃》）。其中，關于電力發展的論述亮點頻現，包括優化煤電布局、推動清潔能源高效大規模開發、緩解日益加劇的東中部環境壓力、提供用戶側新服務等等。這些美好的規劃如何才能成為現實？解讀規劃，我們看到，堅強智能電網是貫穿行業各環節的關鍵要素。

關鍵詞：智能電網;新能源;戰略;規劃;分析

1導言

為了更有效地利用新能源，電力企業要意識到在電網規劃中接入新能源的各方面影響，在大面積應用新能源發電模式之前必須要了解不同能源與電力系統結合的特點，評估電力系統吸收新能源的能力，采用合理的新能源消耗比例和新能源發電形式，將電網建設投資經濟學與新能源消費有效協調，建立起滿足新能源消耗需求的電網規劃方法，以較低的新能源消耗成本來提高電網運行質量和效率，獲得相應的經濟和環境效益，促進電力行業的長遠發展。

2影響分析

2.1基于新能源發電模式對電網造成的影響

一種是大規模集中發電，供電量大，供電穩定，投資收益高，目前我國的水力和核能發電全都采用這種模式，但是電網規劃較為復雜，對電網系統的要求也更嚴苛，其影響主要體現在電力電量平衡計算和大功率遠距離輸送的實現，在電源規劃與變電站的布點規劃中，需要考慮眾多因素，而且對于輸電通道、輸電線路容量的規劃要求高，要保證距離遠的、大功率輸電的安全性及經濟性;另一種是分布式發電，能適用于大范圍地區，在有需求的一端附近來安裝發電設備，以平更調節作為基礎，在滿足自身運行后可分配電能到電網結構進行供電。這種發電模式對電網規劃的影響主要體現在負荷預測、電網結構，其中的負荷預測能夠影響電網規劃的整體發展方向，給予電網規劃更多的可能性，例如對電網升級改造、新建線路和變電站等，但同時也大大復雜化了電網運行方式。

2.2對電網運行的影響

一是對電網調度的影響，相較于傳統發電方式來說，新能源發電隨機性較強，基于風力和水力建設的發電廠發電能力無法精確測定，作為電源的可靠性較差，電網需要更多的備用電源和調峰容量，且大規模風電接入后往往會增加電網調度的難度，使得電網運行變得更加復雜和低效;二是會影響整個電網系統的功率平衡，新能源并網后與常規電網的發電機組有功能調節等產生沖突，無法維持電網功率的平衡，從而對電力系統的安全穩定運行產生沖擊;三是對電網潮流的影響，由于整個電網潮流注入功率多元化，新能源并入電網的方式以及規模不同，影響對電網損耗的監控，增加電網運行的電能損耗。因此要建立系統綜合的評價體系，根據接入形式、新能源出力場景等進行計算分析，分析電源結構、布局和性能、系統運行性能，了解新能源接入的難點、要點、關鍵點，并從經濟實力和電網技術水平來提高其可行性和有效性，使新能源與常規能源、電網協同發展。

2.3對電網電壓的影響

新能源大規模接入后，占據了電網發電量的較大比例，大量發電設備并網運行，雖然對電網電壓選擇影響較小，但在一定程度上影響著電網內的電壓控制，會給電網帶來電壓波動、畸變率、閃變等問題。例如光伏發電的電量變化有一定的隨機性，電網會出現沖擊電流，影響到穩態電壓與無功特性，造成電網的調峰容量余度變大;太陽能發電時，受光照變化會出現缺額現象，影響該地區的電壓質量;水力發電電壓較高，但穩定性較差。因此在進行電網規劃的時候，要正視大量新能源接入對電網的正反兩方面的影響，不僅要做好新能源入網后電能質量的檢測工作，重視遠距離和超遠距離的輸電技術和輸電安全，而且應該優化新能源接入的電網技術，保證大規模新能源接入電網后的電能質量。

3國外智能電網發展下的新能源戰略

為落實《英國低碳轉型計劃》國家戰略，英國政府于2009年末首次提出要大力建設智能電網，同期發布《智能電網：機遇》報告，并于2010年初出臺智能電網建設計劃。英國煤氣電力市場辦公室在2010年～2015年內投入大量資金開展大規模實驗支持相應領域的匹配性發展，其中包括投資數千萬英鎊支持電動汽車充電基礎設施的建設。英國已制定“2050年智能電網線路圖”大力支持智能電網技術的研究和示范。法國政府優先制定相關政策鼓勵發展可再生能源及智能電網，以提高可再生能源在能源總體結構中的比例;并通過征收二氧化碳排放稅及投入大量資金促進本國新能源汽車、風電及智能電網的發展。由此可見，法國政府的未來能源工作重點在于推進清潔能源的消納及智能電網的有效建設。與此同時，法國電網公司積極與AREVA旗下的輸配電公司T&D合作推進智能電網的建設。該國智能電網的發展趨勢是繼續按照歐盟要求推進以智能電表為核心的用戶端技術服務的普及工作，加強與中國在儲能等新興技術方面的合作，在謹慎發展核電的同時大力推進清潔能源的發展。綜上所述，歐美等發達國家近幾年開展的只能用電服務和實踐主要是以用電信息采集和需求響應為主，并開始分布式能源接入的研究時間，開展節能服務。

4結論

自2008年智能電網概念在中國被人們關注以來，國家、企業和科研機構對智能電網的定義和發展提出了多種觀點，無論從國家基于建設低碳節能經濟、抓住經濟發展制高點的戰略考慮或是企業執行國家戰略和掌握發展主動權的需要，各方都已形成共識并愿意積極推進發展智能電網。提高電網的安全穩定運行水平，提高電力系統和電力資產的利用率，提高用戶側能源利用效率的管理和服務水平，提高資源的優化配置和利用效率，在此“四個提高”目標的指導下努力把我國建設成為資源節約型和環境友好型的國家。

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