展的趋势和方向。
“能源革命带来的发电能源清洁化和一定程度的分散化,以及信息技术发展带来的智能化两大因素,促使电网开始转型。”
周孝信说。
谢克昌院士与周孝信院士观点近似,他认为能源生产和消费革命将带来新型的能源供需协调模式和资源保障模式;通过资本投
入和技术创新会驱动传统化石能源(含非常规油、气)生产和消费方式的根本转变;会大力科学发展新能源和可再生能源,提高
其在一次能源中的比例。
谢克昌提出了IDDD+N的供需协调模式,即转换整合化(Integration of systems)、需求精细化(Differentiation of
demands)、供给多样化(Diversification of supply)、布局分布化(Decentralization),加上协调、控制、管理网络化
(Network)。他把这套方法总结为全生命周期分析,而其背后蕴含的“哲理”则是把合适的能源用在合适的地方。
在新能源革命的背景下,电网具有了新使命,将成为接收大规模集中式和分布式新能源电力的输送和分配网络;成为灵活、高
效的智能能源电网;成为安全可靠的电力供应系统,具有极高的供电可靠性;与信息通信系统广泛结合,成为能源、电力、信
息综合服务体系。
当前,世界范围内大规模展开可再生能源开发应用和智能电网建设,开启了第三代电网发展和建设的进程。周孝信说:“我
国未来第三代电网的构成,将遵循国家主干输电网与地方输配电网、微网相结合的模式。主干输电网能满足风能、太阳能、
水电等大规模可再生能源和清洁煤电等大型常规能源基地的大容量、远距离电力输送,以及大范围优化配置和间歇性功率相
互补偿等需要,实现输电网的安全、高效运行。配电网能适应中小型分布式电源的开放接入和电力需求侧互动管理的需求,
配电网终端将较多采用微网结构,可实现潮流的双向控制,提高供电可靠性和终端能源利用率,并形成多网合一的能源信息
综合服务体系。”
周孝信预见,我国将始终存在大容量远距离输送电力的基本需求。我国西部水电、西部和北部超大规模荒漠太阳能电站、北
部和西北部大规模风电等将有很大发展。他解释说:“未来,西电东送输电网将由目前满足水电和煤电的大容量远距离外送
为主,逐步转变为水电、煤电、风电和光伏发电外送并重,输电网的功能将由单纯输送电能转变为输送电能与实现各种电源
相互补偿调节相结合。”
新一代电网设备的革命性影响
新型电网设备的研发方向取决于电网发展的趋势和需求。传统电网设备的工程应用已有上百年历史,而超导材料、纳米技术
、新型电力电子器件等新材料、新技术、新器件的出现,为研发面向未来的新一代电网设备创造了条件。中国工程院院士郑
健超预见,新一代电网设备的工程应用将对电网的未来产生革命性的影响。
变压器是电网中量大面广的设备,近年来,由于智能电网的需要,固态变压器(又称智能万用变压器)成为了研究热点。它传
输的功率密度比传统变压器大两个数量级,因而重量和尺寸也相应降低了两个数量级。郑健超把其比喻为“把8000磅重的传
统配电变压器变成75磅重的固态变压器装进手提箱”。这为建设高度紧凑化、全封闭、电磁环境影响小的智能变电站创造了
条件。
谢克昌提出了IDDD+N的供需协调模式,即转换整合化(Integration of systems)、需求精细化(Differentiation of
demands)、供给多样化(Diversification of supply)、布局分布化(Decentralization),加上协调、控制、管理网络化
(Network)。他把这套方法总结为全生命周期分析,而其背后蕴含的“哲理”则是把合适的能源用在合适的地方。
在新能源革命的背景下,电网具有了新使命,将成为接收大规模集中式和分布式新能源电力的输送和分配网络;成为灵活、高
效的智能能源电网;成为安全可靠的电力供应系统,具有极高的供电可靠性;与信息通信系统广泛结合,成为能源、电力、信
息综合服务体系。
当前,世界范围内大规模展开可再生能源开发应用和智能电网建设,开启了第三代电网发展和建设的进程。周孝信说:“我