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智能电网下新能源与常规能源的协调发展策略分析李鑫

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李鑫

[导读] 摘要：21世纪，随着传统能源的减少、环境污染和气候恶化等问题的出现，大规模开发和利用新能源已引起各国关注。

        国家电投集团山西新能源有限公司山西太原 030000
        摘要：21世纪，随着传统能源的减少、环境污染和气候恶化等问题的出现，大规模开发和利用新能源已引起各国关注。由于自然因素的影响，如：风能和太阳能发电的输出功率的间歇性、随机性和波动性，致使电网、电力调度和能源消耗方面出现了一系列新的问题。为了保证网格的安全性和可靠性，智能电网的理念应运而生。
        关键词：智能电网；新能源；常规能源；协调发展
        一、智能电网概念及发展现状
        1.智能电网的概念
        国家电网公司对中国智能电网有一个概述：智能电网要求发、输、变、配、用电各个环节都能得到实时监控，每个点上的电流和信息得到双向流动，通过通信系统和自动控制系统实现电网上的各个设备及用户无缝连接和实时互动；在发生电力故障时，电网具有足够的自愈能力保障系统的安全运行。
        2.新能源在智能电网发展中的地位
        国际上发展智能电网的初衷也许不尽相同，但是有一个共同点就是都把新能源的发展涵括进来并把新能源的利用作为了智能电网发展的核心部分。国家电网公司正在实施“一特四大”的发展战略，将国家电网建设成为以特高压为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化和互动化特征的坚强智能电网，促进大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地的集约化开发利用。
        二、智能电网条件下新能源的规划发展
        目前智能电网并没有一个精确且统一的定义。智能电网这一概念出现较晚，但是影响力较大。新世纪伊始，美国电科院率先提出了智能电网这一词语，并且美国能源部将智能电网解释为：一个自身具备完全自动化能力的电力传输的网络，在这个网络当中，每个用户和电网节点都能够被有效地监测和调控，从而保证从网络的起始点（即发电厂）到网络的终端（详细到每个用户）的整个电力输配过程顺利进行，在这个过程中所有节点之间的能量和信息都是交互的、双向流动的。目前国内对智能电网的定义也不尽相同，如中国物联网校企联盟认为智能电网是由许多的智能子系统或者智能要素所组成，其中包括：智能发电系统、智能储能系统、智能配电网、智能变电站、智能电能表、智能调度中心、智能城市电网、智能用电楼宇、智能家用电器等。我国的智能电网是以特高压电网为主体、其他各级电网为辅，两者协调发展的电力网络系统。国家电网中国电力科学研究院则认为智能电网是以物理电网为基础的新型电力传输网络，在这个网络中，现代高精尖的技术，如通信技术、信息技术、传感测量技术、控制技术、计算机技术等，与基础的物理电网完美地集成在一起，系统达到理想状态。智能电网能够充分发挥其优势，使资源配置得到优化，并能够使电能满足每一个用户的需求，保证整个供电耗电过程经济、可靠和安全。同时，智能电网也完全符合环保要求，确保供应的电能绿色无污染，这符合能源市场可持续发展的要求和目的，从而实现对用户经济、清洁、可靠、持续的电力供应和其他的增值服务。
        1.新能源特点
        （1）新能源储量巨大，一般具有可再生特性，能为人类生产和生活提供持续的动力。（2）新能源的能量密度分布相对较低，有必要开发和利用新能源。（3）大部分新能源属于绿色无污染能源，造成污染排放少，对环境影响不大，特别是对温室效应的影响可以忽略不计。（4）新能源分布广泛，难以大规模利用，小规模开发利用分散可能是明智的选择。（5）间断供电，稳定性差，连续使用难度较大。（6）除了水力发电外，开发和利用新能源的成本要高于传统能源。
        2.发展新能源电网的新技术
        要实现智能电网条件下新能源产业的健康稳定发展，需要做到新能源产业的发展与智能电网的发展相互协调。所谓协调发展就是要符合科学发展观的内涵，走可持续发展道路，主要强调系统之间或系统各要素之间保持理想状态，培养良好的搭配关系，形成一个由简单到复杂、由低级到高级、由杂乱无章到井然有序的一个良性的不断前进上升的发展过程。协调发展作为一种演化过程，当系统或者系统中要素发展时，不能以损坏其他系统和要素的发展为代价，协调发展是一种强调多元化共同前进的一个发展过程，强调综合性、整体性和均衡性的健康发展，不受某单一系统或要素发展的制约，不是单一的追求发展速度，而是注重发展质量，所追求的是总系统或者是要素整体得到全局优化，使其共同健康发展。
        要使智能电网与新能源产业相互促进、协调发展、争取要做到两者在发展速度上相互匹配、在发展技术上相互适应、在发展的规模上相互均衡、在发展政策上相互配套。从新能源产业发展的立足点来看，在智能电网条件下，新能源产业要健康稳定的持续发展，也就是要建设智能电网友好型的新能源电厂，从而在智能电网条件下，保证新能源电力的持续供应，使得新能源发电系统做到可控制，并能灵活运用。而从智能电网的发展角度来看，既要满足智能电网自身的健康发展，同时也要促进新能源产业的发展，发展新能源产业首先要做到新能源电力容易并网，从而提高智能电网接纳新能源发电的能力，满足新能源产业大规模发展的基本要求，以求充分发挥智能电网灵活、安全、高效、经济等特性，实现整个系统资源的合理利用与整合，为新能源发电大规模入网提供便利的条件。
        3.智能电网条件下常规能源规划发展
        常规能源是指人类社会已经大规模生产和广泛使用的能源，主要是煤炭，石油，天然气等。与新能源相比，常规能源有着广泛的应用，周期长，地壳储量非常有限，短期不可再生。同时大量常规能源会带来一系列环境污染问题。煤，石油和其他化学燃料燃烧将产生大量的二氧化碳，导致大气中的温室气体（如二氧化碳，甲烷等）的含量显着增加。煤中硫的含量相对较高，燃烧过程中会产生大量的酸性污染物，如二氧化硫、二氧化碳和氢氧化物，会在降水过程中融入酸雨，对环境造成严重危害。此外，传统能源的大规模使用往往形成光化学烟雾，灰尘和其他环境问题。常规能源带来的环境污染，不利于人的健康，而且严重影响植物生长和动物繁衍，也可能导致生产材料损坏，损坏的建筑物和文物，严重时会改变大气系统的原始自然，生态的破坏，并可能导致生态灾难人类和我们的家园。我国政府承诺在2020的水平，每单位GDP的碳排放量下降了约40%比在2005，到目前为止，已下降了18%，未来需要继续下降超过22%。国家提出，2020的非化石能源消费碳排放趋势达到15%，从2005到2020 15年单位国内生产总值如图1所示，从图1可以看出，在“第十二五年”的目标是很难实现的两年后，需要做出更大的努力和牺牲。

        随着中国电力供求关系逐渐缓和以及国家对节能减排的重视，中国开始加大力度调整火力发电行业的现有结构，逐步清除其中弊端。在此期间将加大“关小”步伐，这样将会使我国的电力工业结构出现较大的变化。“十三五”期间着重推进火力发电行业的改革，充分调整火力发电的电源建设，整合优势资源，合理配置与优化电源结构，调整电力产业布局，促进东部与中西部地区的协调发展。由此造成的结果是在“十三五”期间，火力发电行业的整体效益将会出现一定的下降趋势。
        三、结论
        智能电网产生与发展基于现代高科技技术的发展，符合低能耗、低成本、高效率的基本发展要求。促进智能电网条件下新能源与常规能源的协调发展有利于改善环境污染问题，是经济增长和社会发展的需要，也是实现国内外经济、社会和环境可持续发展的必经之路。
        参考文献
        [1]韩兴旺.能源革命视域下我国能源市场化法律转型研究[D].华东政法大学，2015.
        [2]宋锐.基于智能电网在新能源中的协调发展体系研究[J].电子技术与软件工程，2013，（23）：184+193.