本報訊 《國家能源科技 “十二五”規(guī)劃》于2011年12月5日正式發(fā)布,這是我國歷史上第一部能源科技規(guī)劃。為進一步促進能源工作者深刻理解 “十二五”期間能源科技工作的方向和路線,有效完成規(guī)劃提出的各項任務(wù),國家能源局組織相關(guān)媒體啟動專業(yè)解讀工作。本網(wǎng)負責(zé)《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》中電網(wǎng)、火電、水電、風(fēng)電和太陽能部分的專業(yè)解讀?! ?/p>
電網(wǎng),是在電能利用過程中連接發(fā)電和用戶兩端不可或缺的紐帶。在電力系統(tǒng)中,電網(wǎng)既是基礎(chǔ)性支撐產(chǎn)業(yè),也是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。
如何應(yīng)對當前電力能源發(fā)展局勢,進一步促進我國電網(wǎng)安全、綠色、經(jīng)濟、高效發(fā)展?《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)對此作出了解答:先進的輸配電技術(shù)是保證我國電力工業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。
透過《規(guī)劃》的描述,我國“十二五”階段電網(wǎng)科技發(fā)展思路清晰可見:我國電網(wǎng)應(yīng)充分發(fā)揮交流330千伏、500千伏和750千伏電網(wǎng)輸送能力,積極推進柔性交流輸電技術(shù)的應(yīng)用,鞏固提高直流輸電技術(shù)和直流背靠背聯(lián)網(wǎng)技術(shù),同時重點推進在大容量、遠距離輸變電,間歇式電源并網(wǎng)及儲能,智能電網(wǎng)三個方面技術(shù)的發(fā)展和進步。
“十一五”為電網(wǎng)技術(shù)騰飛奠基
“十一五”階段,是我國電網(wǎng)科技發(fā)展取得顯著成就的五年。
中國工程院院士、我國著名電網(wǎng)工程專家李立浧評價說,“十一五”期間,我國電網(wǎng)建設(shè)速度加快,規(guī)模不斷擴大,電網(wǎng)科技發(fā)展更是日新月異,尤其體現(xiàn)在常規(guī)超高壓電網(wǎng)、特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù)等方面。
在“十一五”期間,我國超高壓電網(wǎng)技術(shù)日趨成熟,特高壓輸變電技術(shù)取得全面突破。1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程和云廣、向上等特高壓直流輸電工程的投運,均標志著我國在特高壓輸變電技術(shù)領(lǐng)域取得世界級創(chuàng)新成果,達到世界最高技術(shù)水平。同時,智能電網(wǎng)方面的規(guī)劃試點工作已取得初步成果,為“十二五”智能電網(wǎng)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
目前,我國電網(wǎng)規(guī)模已躍居世界第一,發(fā)電裝機容量居世界第二,電力系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟性和資源配置能力得到全面提高,電力裝備水平、電力技術(shù)水平以及自主創(chuàng)新能力取得較大進步,但與歐美發(fā)達國家相比,還存在一定差距,需要進一步發(fā)展和提高。
參與《規(guī)劃》編制的電力規(guī)劃設(shè)計總院副院長梁政平表示,結(jié)合我國具體國情以及電網(wǎng)技術(shù)水平發(fā)展現(xiàn)狀,編制組認為,“十二五”期間我國電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)尤其注重特高壓交、直流關(guān)鍵設(shè)備的自主研制和生產(chǎn)能力,智能電網(wǎng)技術(shù),間歇式電源并網(wǎng)技術(shù)及儲能技術(shù),大規(guī)?;ヂ?lián)電網(wǎng)的安全保障技術(shù),智能化配電與供用電技術(shù),電網(wǎng)環(huán)境保護技術(shù)和抵御自然災(zāi)害能力及柔性交直流輸電技術(shù)。
李立浧解釋說,上述電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展可以歸納為三個重點方面,即大容量、遠距離輸變電技術(shù),間歇式電源并網(wǎng)及儲能技術(shù),智能電網(wǎng)技術(shù)。“十二五”期間,隨著《規(guī)劃》中相關(guān)技術(shù)研究的逐步開展,我國電網(wǎng)科技發(fā)展將實現(xiàn)更大突破,搶占世界電網(wǎng)科技的制高點。
發(fā)展特高壓實現(xiàn)大容量遠程輸電
《規(guī)劃》表明,“十一五”期間,特高壓交、直流試驗示范工程的成功投運,為“十二五”及以后可靠電網(wǎng)網(wǎng)架的建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ);由于我國幅員遼闊、能源生產(chǎn)和能源消費地理分布嚴重偏離,能源的大量、遠程輸送始終是我國能源工作的重點,加之最近興起的風(fēng)能等新能源,也需要大規(guī)模集中輸送,因此,為了滿足長距離、大容量電力輸送需求,節(jié)省線路走廊和降低輸電損耗,還需要繼續(xù)走大規(guī)模集中開發(fā)、遠距離輸送的道路,以保證大型能源基地的電力送出和有效消納,并提高電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性。
梁政平說,發(fā)展大容量、遠距離輸電技術(shù)是解決我國能源中心和負荷中心分離矛盾的關(guān)鍵,也一直是我國電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的重點任務(wù)。在“十二五”期間,我們?nèi)孕枰^續(xù)發(fā)展特高壓交直流輸變電技術(shù),加快建設(shè)大型電源送出通道,構(gòu)建可靠電網(wǎng)網(wǎng)架。
按照《規(guī)劃》提出的“四位一體”國家能源科技創(chuàng)新體系的構(gòu)想及具體保障措施,大容量、遠距離輸電技術(shù)應(yīng)用與工程示范重大專項中包括一項重大技術(shù)研究(大容量、遠距離輸電技術(shù))、一項重大技術(shù)裝備(高性能輸變電關(guān)鍵設(shè)備)、一個重大示范工程(±1000千伏級直流輸電示范工程)和三個技術(shù)創(chuàng)新平臺 (特高壓直流輸變電工程成套設(shè)計研發(fā)平臺、大電網(wǎng)與電力控制保護技術(shù)研發(fā)平臺、輸配電設(shè)備研發(fā)平臺)。
同時,李立浧表示,特高壓工程建設(shè)大幅提升了我國電網(wǎng)技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力,也推動了電工裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級和跨越式發(fā)展。但就目前來看,部分設(shè)備配件仍不能實現(xiàn)國產(chǎn)化,因此,需要在“十二五”期間進一步推進特高壓交直流關(guān)鍵設(shè)備的全面國產(chǎn)化進程。
探索間歇式電源并網(wǎng)路徑
隨著我國常規(guī)能源供應(yīng)的日益緊張和環(huán)境保護的要求越來越高,可再生能源的開發(fā)和利用受到了前所未有的重視,在“十二五”期間,我國將進一步擴大可再生 能源的比重,特別是加大風(fēng)電、太陽能發(fā)電(稱為間歇式電源)的開發(fā)力度。
但由于間歇式電源出力具有隨機性、波動性的特點,功率預(yù)測精度低,當裝機容量達到一定規(guī)模后,會給并網(wǎng)調(diào)度運行帶來困難,使電網(wǎng)產(chǎn)生調(diào)峰調(diào)頻、電壓控制、安全穩(wěn)定等問題。因此,為了滿足風(fēng)電、太陽能發(fā)電等間歇式電源接入電網(wǎng)的需求,提高能源利用效率和保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定,急需研究大規(guī)模間歇式電源并網(wǎng)技術(shù),包括電源電網(wǎng)規(guī)劃、負荷潮流控制、經(jīng)濟穩(wěn)定運行、安全保障等技術(shù)。
根據(jù)《規(guī)劃》,間歇式電源并網(wǎng)技術(shù)的研究重點為電網(wǎng)的安穩(wěn)保護、間歇式電源集中送出規(guī)劃、功率預(yù)測與優(yōu)化調(diào)度、間歇式電源高壓直流送出技術(shù)、多能源互補發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)險評價技術(shù)等,以打破間歇式電源并網(wǎng)和輸變電的技術(shù)瓶頸。
此外,中國科學(xué)院工程熱物理研究所儲能研發(fā)中心主任陳海生告訴記者,對于儲能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,可有助于解決風(fēng)電、太陽能發(fā)電等的接入和消納瓶頸問題,能夠降低配套輸電線路容量需求,緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力,同時還能夠消除風(fēng)電、太陽能發(fā)電的波動,改善電能質(zhì)量,降低離網(wǎng)電力系統(tǒng)的運行成本。因此,在“十二五”期間,電網(wǎng)科技需要進一步研究探索大規(guī)模儲能技術(shù),以及儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)和并網(wǎng)運行策略等關(guān)鍵技術(shù)。
《規(guī)劃》顯示,“十二五”期間通過研發(fā)和制造10兆瓦級大規(guī)模超臨界空氣儲能裝置、兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)及飛輪陣列、兆瓦級超級電容器儲能裝置、兆瓦級超導(dǎo)儲能系統(tǒng)、兆瓦級鈉硫電池儲能系統(tǒng)、兆瓦級液流儲能電池系統(tǒng),可以達到掌握具有國際先進水平的核心技術(shù)和制造工藝的目的。
搶占智能電網(wǎng)技術(shù)的制高點
2011年,我國智能電網(wǎng)建設(shè)在經(jīng)歷了初步試點階段后,已經(jīng)轉(zhuǎn)入較快發(fā)展階段。
專家認為,智能電網(wǎng)是電網(wǎng)未來發(fā)展的一個趨勢和目標。隨著自動化信息技術(shù)的發(fā)展,通過智能化手段實時動態(tài)監(jiān)測電網(wǎng)、合理及時調(diào)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以達到節(jié)約能源、保證系統(tǒng)穩(wěn)定的功能日益強大。智能電網(wǎng)的建設(shè)對提高電網(wǎng)穩(wěn)定水平、節(jié)約電能消耗、減少電網(wǎng)運行維護成本、提高新能源利用水平、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
因此,《規(guī)劃》也將智能電網(wǎng)技術(shù)列為“十二五”期間電網(wǎng)的三大重要技術(shù)方向之一。
李立浧說,智能電網(wǎng)重大技術(shù)研究是對智能電網(wǎng)的各項技術(shù)進行全面的探索和研究,覆蓋了電源、儲能、輸配電、用戶乃至電動汽車充電站的整個電力產(chǎn)輸用范圍。通過全方位的智能電網(wǎng)研究,進一步深化智能電網(wǎng)概念,推動整個電網(wǎng)實現(xiàn)智能化。
智能電網(wǎng)建設(shè)是在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上逐步進行的建設(shè)過程。智能電網(wǎng)建設(shè)工作將在電網(wǎng)的各個領(lǐng)域全面展開,《規(guī)劃》提出,在變電站、線路、一二次設(shè)備、城市中心區(qū)域配電網(wǎng)等相應(yīng)領(lǐng)域開展智能電網(wǎng)示范工程建設(shè)。這些示范工程對智能電網(wǎng)的整體建設(shè)具有示范和探索意義。
在“十二五”期間,我國需要穩(wěn)步推進智能電網(wǎng)技術(shù),形成智能電網(wǎng)運行控制和雙向互動服務(wù)體系;基本實現(xiàn)風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源的友好接入和協(xié)調(diào)控制;提升電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力、安全運行水平和用戶多樣化服務(wù)能力,提高電網(wǎng)供電可靠性、資產(chǎn)利用率以及電網(wǎng)科技水平和智能化水平。
梁政平表示,智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)也是一個全新課題。按照《規(guī)劃》,我國將組建智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)平臺,這可以接納各行業(yè)的先進技術(shù),也可以為國際智能電網(wǎng)技術(shù)交流合作提供平臺,使我國的智能電網(wǎng)建設(shè)搶占技術(shù)研發(fā)制高點。(記者 赫然)