徐恵三(國網(wǎng)湖北電力檢修公司宜昌特高壓交直流運(yùn)檢中心,湖北 宜昌 443000)
中國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式和關(guān)鍵技術(shù)
徐恵三
(國網(wǎng)湖北電力檢修公司宜昌特高壓交直流運(yùn)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(xù)發(fā)展帶來了一定的阻礙。因此,開發(fā)新的可再生能源,改變能源使用的組成結(jié)構(gòu),成為人類現(xiàn)在研究的主要課題。電網(wǎng)和電力作為新型能源,人們已經(jīng)開始致力于對其進(jìn)行更深的開發(fā)和研究。本文就中國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡要的分析,對中國電網(wǎng)的未來發(fā)展進(jìn)行預(yù)測,并總結(jié)出幾點(diǎn)中國未來電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
電網(wǎng);發(fā)展模式;關(guān)鍵技術(shù)
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(huán)境的變化,使全世界各國都開始進(jìn)行新能源的研究,發(fā)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(yīng)社會的需求和發(fā)展,將會大大阻礙了我國的社會的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)資料顯示,本世紀(jì)中期將會是我國重大的轉(zhuǎn)型期,將會從傳統(tǒng)的不可再生能源體系轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的新能源體系。下面我們就對電力的發(fā)展進(jìn)行分析。
1.1影響中國未來電網(wǎng)的主要問題
影響我國電網(wǎng)未來發(fā)展的主要因素是電源、電力、電力流和電網(wǎng)。我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平影響著人們對于電力的需求;發(fā)電資源的類型和數(shù)量、清潔電量比重影響了電源結(jié)構(gòu)和布局(即各類電源裝機(jī)容量及發(fā)電量,各類電源布局的地理分布),而電網(wǎng)格局則受到輸電需求和電力技術(shù)的影響。以上種種因素都影響了我國未來電網(wǎng)的發(fā)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(fā)展的狀態(tài),未來幾十年的發(fā)展更是我國的社會現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵時期。我國目前經(jīng)濟(jì)的增長速度逐漸減緩了下來,進(jìn)入平穩(wěn)的增長狀態(tài),而我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展由原來粗放式發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)榱思s型的發(fā)展模式,社會的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式出現(xiàn)了重大的轉(zhuǎn)變[2]。到本世紀(jì)中葉,我國人均生產(chǎn)總值將會達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平。根據(jù)人均生產(chǎn)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(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平,約8000千瓦時。若按照現(xiàn)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(fā)展過程中,電力的負(fù)荷將會出現(xiàn)先快速增長、后緩慢增長的趨勢,而電力的負(fù)荷中心將會往西和北移動,但是主要的負(fù)荷中心還是在我國中東部。隨著我國未來的發(fā)展,第二產(chǎn)業(yè)和城市的不斷改革,我國第二產(chǎn)業(yè)的耗電量的比例將會下降,而第三產(chǎn)業(yè)和城市居民的日常耗電量的比例將會增加。電力負(fù)荷的中心除了現(xiàn)有的負(fù)荷中心以外,還會增加很多新的負(fù)荷中心。但是傳統(tǒng)的中東部的耗電量還是會達(dá)到全國耗電量的四分之一左右。
1.4中國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式
我國未來的電力的發(fā)展是多元化,是綜合利用風(fēng)能、水能、熱能、核能、太陽能等進(jìn)行發(fā)電,而我國電網(wǎng)要適應(yīng)這些電力的發(fā)展,為這些電力的輸送和優(yōu)化提供良好的平臺。并且到本世紀(jì)中葉,我國第三代電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入到全面的發(fā)展和使用階段。第三代電網(wǎng)是智能化的電網(wǎng),在對第三代電網(wǎng)的規(guī)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(guān)技術(shù)的研究和突破。根據(jù)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(qū)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(shù)對電網(wǎng)發(fā)展的影響
不同的科學(xué)技術(shù)影響著第三代電網(wǎng)的發(fā)展。第三代電網(wǎng)不僅受到電網(wǎng)本身的技術(shù)的限制,受到新能源電力的影響,并且一些先進(jìn)的電網(wǎng)技術(shù)也影響著第三代電網(wǎng)的發(fā)展[3]。使用新能源產(chǎn)生電力,具有很明顯的隨機(jī)性、波動性等特點(diǎn),這些特點(diǎn)造成了新能源所產(chǎn)生的電力和傳統(tǒng)的電力相比較,性能上還存在很多的缺陷,給電力系統(tǒng)的整個運(yùn)作帶來了很大的困難。將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)當(dāng)中,不僅能夠優(yōu)化電網(wǎng)的電力輸送,還能夠增加電網(wǎng)的安全性、靈活性等。在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)當(dāng)中,有三種科學(xué)技術(shù)對電網(wǎng)的未來發(fā)展是影響巨大的,分別是多端直流技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及儲能技術(shù)。前兩種技術(shù)對于電網(wǎng)的長期發(fā)展具有很大的影響。儲能技術(shù)對電網(wǎng)的未來發(fā)展具有重要的意義。上述三種技術(shù)對于電網(wǎng)的發(fā)展提供了一定的技術(shù)支持,也提出了新的挑戰(zhàn)。突破這些挑戰(zhàn),改進(jìn)技術(shù),為以后的電網(wǎng)發(fā)展提供一定的助力。
2.2影響電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
第三代電網(wǎng)的發(fā)展是可持續(xù)的發(fā)展、智能化的發(fā)展。電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展是使用可再生能源和新能源進(jìn)行發(fā)電[4]。電網(wǎng)網(wǎng)智能化的發(fā)展是指信息化和靈活性。除此之外,電網(wǎng)的發(fā)展還要注重性能的提升,電網(wǎng)性能的提升也是技術(shù)的提升。根據(jù)收集的各項資料,對影響電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié),主要總結(jié)出以下幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù):先進(jìn)的儲能技術(shù)、智能化用電技術(shù)、電力電子技術(shù)、高容量的輸電技術(shù)、新型電力元件的應(yīng)用技術(shù)、電網(wǎng)的智能化控制技術(shù)等。以上技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,對我國電網(wǎng)的未來發(fā)展具有重大的意義,也是影響我國電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程的重要因素。
西方很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)具有比較成熟的先進(jìn)電網(wǎng)技術(shù),先進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)的成熟和應(yīng)用主要是為了應(yīng)對未來有可能出現(xiàn)的能源危機(jī)等問題的發(fā)生。而我國的電網(wǎng)發(fā)展仍然處于高速發(fā)展的階段,但是可以借鑒發(fā)達(dá)國家的電網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)驗,未來電網(wǎng)的發(fā)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(yīng)對能源枯竭、環(huán)境等問題的發(fā)生??傊?,電網(wǎng)的發(fā)展不僅是滿足社會發(fā)展的需求,也是為了改善環(huán)境、解決環(huán)境等問題,是歷史發(fā)展的必然趨勢。
[1]孫玉嬌,周勤勇,申洪.未來中國輸電網(wǎng)發(fā)展模式的分析與展望[J].電網(wǎng)技術(shù),2013(07):1929-1935.
[2]董小瑞,喬琨.中國智能電網(wǎng)發(fā)展模式及關(guān)鍵技術(shù)[J].電力學(xué)報,2010(04):287-291.
[3]楊得潤.我國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式和關(guān)鍵[J].電氣時代,2014(09):11.
[4]肖立業(yè),林良真.未來電網(wǎng)初探[J].電工文摘,2011(05):7-13.