电力系统发生巨变,能源互联网应运而生(上)

2014-12-25 10:11:05 太阳能发电网
很多人眼里,能源行业是一种以脏兮兮的机器设备、污染、煤炭和石油、老国企为代表的陈旧事物,而现在突然变成了某种以软件、互联网、电动车、云计算和大数据、朝气蓬勃的创业企业为代表的摩登符号。这一变化的基础在于电力系统正在发生的巨变。 电力系统是为电能的产生、输送、分配与应用
  风电的问题尤其严重,我国北方风电集中开发地区大都遭遇较严重的弃风限电问题,据统计,2014年上半年全国风电场等效利用小时数仅为为976小时,相比去年同比减少约83小时,东北一些地区冬季弃风限电比例接近40%,直接经济损失达近百亿元。太阳能随着规模的上升,也出现了因无法并网而不得不“弃光”的苗头。
  鉴于此,如何在不影响电网安全的情况下,将这些波动性很强的新能源电力尽可能多的并网,成为了目前各国电力系统面对的最大挑战。与此同时,出力调节困难的火电和核电,却正在日益大型化,单体装机的规模越来越大,变的更加难以调节。而在需求端,随着电动汽车的大规模普及,电力消费的波动性也在变的更加复杂,不久的将来,人类拥有的电动车将数以百万计,甚至更多,德国政府早在2008年11月就提出未来10年普及100万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车。2014年,仅斯特拉一家企业的电动车销量就预计超过3.5万辆,而日产聆风电动车今年销量将突破六万辆。
  根据特斯拉提供的数据,每辆特斯拉电动车平均每年行驶15000英里,需要耗费4800千瓦时的电力。4800千瓦时是什么概念呢,2013年,中国人均年用电量仅为3900千瓦时,美国2012年平均每户居民耗电超过10800千瓦时,因此,如果电动车大量投入使用,社会耗电量将大量增加。更糟糕的是,高度城市化导致全球人口前所未有的集中,因此在下班后,电动汽车用户一起充电将导致部分地区的电力负荷激增,严重威胁电网安全。如何满足几十万辆电动车同时充电,又不至于因为电压迅速下降导致电网崩溃,成为摆在电网企业面前的棘手难题。
  正是由于以上原因,电网系统的调节空间正在从发电和用电两端被前所未有的压缩,这也对电力系统的调节和控制技术提出了更高的要求。在这样的背景下,柔性,或者也可以称为灵活性,将是决定整个电力系统先进与否的关键因素,而电力系统是否能够满足先进生产力的要求,将决定一个国家未来的竞争力。奥巴马一直将电力系统的先进性视作国家竞争力的重要方面,他在2009年就公开表示“中国、印度、日本、德国,每个国家都在争先开发智能电网和能源利用的新途径,而赢得这场竞争的国家将在全球经济中处于领先。我希望美国成为这个国家。”

作者:曹寅 来源:能源互联网 责任编辑:wutongyufg

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