由于經(jīng)濟發(fā)展的步伐不斷加快,促使人們生活水平不斷提升,而對于電能的需求量也逐漸加大。但是現(xiàn)在電力發(fā)電重點依靠的是煤炭資源,而煤炭在使用時,會產(chǎn)生大量的二氧化碳等一系列的污染物,進而對空氣質(zhì)量以及人們身體健康造成嚴重的影響?;谶@種情況,必須要使用新的能源及技術(shù),盡可能減少對于環(huán)境方面造成的污染,給人們提供一個良好的生活環(huán)境。隨著低碳電力系統(tǒng)的提出,在某種程度上能夠使上面的問題得到解決。因此,下面將進一步解析智能電網(wǎng)對于低碳電力系統(tǒng)的支撐作用。
1.智能電網(wǎng)優(yōu)勢
智能電網(wǎng)實現(xiàn)了實時監(jiān)測,有效克服了傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)難以采集動態(tài)數(shù)據(jù)的不足,加強了調(diào)度總站對整個電力系統(tǒng)的控制,在實際應(yīng)用中,智能電網(wǎng)兼具技術(shù)功能及相應(yīng)目標功能,即通過引入可再生資源,借助先進的技術(shù)實現(xiàn)清潔發(fā)電,從而減少碳的排放量,提高能源的利用效率,能夠滿足多元化的生產(chǎn)需求,就目前應(yīng)用現(xiàn)狀來看,智能電網(wǎng)在發(fā)電、輸電、配電以及用電各個環(huán)節(jié)均發(fā)揮了顯著的作用,在對能源穩(wěn)定性進行分析和優(yōu)化過程中也實現(xiàn)了能源利用的高效、節(jié)能、環(huán)保等目標,國內(nèi)智能用電技術(shù)的應(yīng)用,優(yōu)勢已經(jīng)得到了初步的顯現(xiàn)。智能電網(wǎng)的目標功能在電力的各個環(huán)節(jié)均有所體現(xiàn),概括來講,主要包括以下幾個方面:其一,清潔發(fā)電,基于分布式發(fā)電及微電網(wǎng)技術(shù),在發(fā)電環(huán)節(jié)引入可再生資源和更多清潔能源來替代常規(guī)化化石能源;其二,優(yōu)化調(diào)度,根據(jù)能源的發(fā)電特性,在輸電環(huán)節(jié)合理安排各類分布式能源來實現(xiàn)高效的調(diào)度目標;其三,提高傳輸效率,借助超高壓輸電技術(shù)來提高能源輸送效率,實現(xiàn)低碳運營。此外,還能夠?qū)τ秒姽芾硪约半娏ν顿Y起到優(yōu)化作用。
2.低碳電力系統(tǒng)概況
低碳電力系統(tǒng)就是事實上是一次能源向二次能源的轉(zhuǎn)化,其在實際應(yīng)用過程中是利用技術(shù)層面和管理層面等多種形式在發(fā)配配電用電不同環(huán)節(jié)中實現(xiàn)電能生產(chǎn)、傳輸和利用去碳化過程的,以保證電能生產(chǎn)清潔、電能利用率更高,從而更好的實現(xiàn)電力系統(tǒng)在國家節(jié)能減排工作中的作用。然而,節(jié)能減排工作畢竟是一個長期項目,要想更好實現(xiàn)低碳目標,還需要從能源著手,對再生能源和清潔能源進行相應(yīng)分析。在實際分析過程中,對于可能出現(xiàn)的溫室效應(yīng)問題,相關(guān)部門應(yīng)該明確責任,并將重點放在可再生能源和低碳能源開發(fā)利用上,以最大化的實現(xiàn)電力企業(yè)效益。但是在實際分析中,必須保證在適時和適度原則下進行。綜合考慮上述因素后,還應(yīng)該對低碳發(fā)電技術(shù)進行分析。在電力發(fā)展過程中,其發(fā)電側(cè)在電力行業(yè)低碳減排過程中是有一定作用的,然而低碳電力技術(shù)的引進,才是電力系統(tǒng)碳化的關(guān)鍵。
為了使低碳化電力系統(tǒng)更好的發(fā)展,有必要對能源進行優(yōu)化并提高能源利用率,真正實現(xiàn)清潔開發(fā)且高效電力發(fā)展技術(shù),從而提高能源可利用率,降低用戶用電成本,真正走電力經(jīng)濟與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的道路。而智能電網(wǎng)的出現(xiàn)在一定程度更好滿足低碳電力系統(tǒng)需求。
3.智能電網(wǎng)對低碳電力系統(tǒng)的支撐作用
其實智能電網(wǎng)對全球經(jīng)濟社會發(fā)展均起到有效的促進作用,其建立對于應(yīng)對全球氣候變化和促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展方面有著十分重要的意義。主要體現(xiàn)在下列幾點:
建設(shè)智能電網(wǎng)能夠?qū)η鍧嵞茉吹拈_發(fā)和利用起到一定的促進作用,降低各種溫室氣體的排放量,從而對于低碳經(jīng)濟發(fā)展起到一定的推動作用。
建設(shè)智能電網(wǎng)還可以使結(jié)構(gòu)能源更加完善,能夠使多個能源形勢互補得以成為現(xiàn)實,保證能源供應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性。
建設(shè)智能電網(wǎng)還能夠提升能源運輸以及利用方面的效率。從而有效加強了電網(wǎng)運行時的安全系數(shù),并且使其運行起來更加靈活、經(jīng)濟、可靠。
建設(shè)智能電網(wǎng)對于有關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新起到一定的推動作用,并且在很大程度上對于裝備制造以及信息通信等技術(shù)的優(yōu)化起到促進的作用,對于就業(yè)擴展營造了良好的環(huán)境,對于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展起到了促進的作用。
建設(shè)智能電網(wǎng)使和客戶只見雙向互動得以實現(xiàn),讓以往電力服務(wù)方式發(fā)生改變,對于提升國民生活水平十分有利。
4.智能電網(wǎng)支撐低碳電力系統(tǒng)的實現(xiàn)路徑
4.1清潔生產(chǎn)的實現(xiàn)路徑
大規(guī)模并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為電能的清潔生產(chǎn)創(chuàng)造了有利的條件,智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的全面升級又給大電網(wǎng)的調(diào)配和管理提供了技術(shù)保證,這兩項技術(shù)的結(jié)合能夠起到從發(fā)電源頭降低碳基能耗的效果。并網(wǎng)技術(shù)提供的多是清潔型能源,如風電并網(wǎng)、太陽能發(fā)電并網(wǎng)等,能夠?qū)ΤR?guī)化石能源起到替代作用,減少碳基能源的使用,同時智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)又具有進行資源優(yōu)化配置的能力,能夠有效駕馭大規(guī)模并網(wǎng)后的大電網(wǎng),進而在發(fā)電和配電環(huán)節(jié)實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。
4.2降低電力損耗
從電力生產(chǎn)到使用的整個過程來看,基于降低損耗的節(jié)能減排路徑包括3個細分路徑。①發(fā)電環(huán)節(jié)基于降低損耗的低碳電力實現(xiàn)路徑?;谥悄茈娋W(wǎng)調(diào)度技術(shù),能夠盡可能安排清潔能源發(fā)電,減少棄風、棄水等發(fā)電資源浪費,從而達到間接節(jié)能和間接減排的目的。②輸電環(huán)節(jié)基于降低損耗的低碳電力實現(xiàn)路徑。應(yīng)用先進輸電技術(shù),能夠減少電能傳輸過程中的損耗,實現(xiàn)間接節(jié)能和間接減排。③配電環(huán)節(jié)基于降低損耗的低碳電力實現(xiàn)路徑。通過高級的自動化系統(tǒng),將大量分布式電源無縫集成到電網(wǎng)中并協(xié)調(diào)運行,將減少遠距離供能過程中輸電環(huán)節(jié)的電能損耗,達到間接節(jié)能和間接減排的目的。
4.3優(yōu)化投資的實現(xiàn)路徑
清潔生產(chǎn)、降低損耗和終端節(jié)電均與優(yōu)化投資存在著密切的練習,前三種實現(xiàn)路徑均能夠滿足優(yōu)化投資的需求,減少傳輸環(huán)節(jié)的損耗,對發(fā)電源頭和傳輸過程的損耗進行有效控制,滿足了減少電力系統(tǒng)發(fā)電裝機的投資需求,而提高終端用電效率則是再對用電環(huán)節(jié)進行控制,滿足了減少電力系統(tǒng)輸電擴容的投資需求,將二者節(jié)約的投資用于新能效項目的開發(fā)中,可進一步提高電力系統(tǒng)能效,實現(xiàn)節(jié)能減排的工作要求。
4.4基于終端節(jié)電的低碳電力系統(tǒng)實現(xiàn)路徑
基于終端節(jié)電的低碳電力實現(xiàn)路徑包括3條子路徑:①降壓節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)直接節(jié)電;②用戶用電信息反饋技術(shù)和需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)能夠促進用戶優(yōu)化用電模式,實現(xiàn)長期內(nèi)的節(jié)電效益;③電動汽車技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了電力的反向傳送,起到間接節(jié)電的作用。上述技術(shù)的應(yīng)用能夠在系統(tǒng)峰荷時段內(nèi)平抑需求曲線,從而減少峰荷機組的使用,實現(xiàn)間接節(jié)能效益和間接減排效益。
在世界范圍內(nèi)倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟的背景下以及在國家節(jié)能減排工作要求的指導(dǎo)下,智能電網(wǎng)憑借著強大的功能優(yōu)勢在電力行業(yè)掀起了一場變革,現(xiàn)已成為國際電力行業(yè)共同關(guān)注的新的發(fā)展動向,基于智能電網(wǎng)的目標功能,提出清潔生產(chǎn)、降低損耗、終端節(jié)電、優(yōu)化投資等低碳電力系統(tǒng)的實現(xiàn)路徑,有利于促進國內(nèi)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。