低碳電力助力電網(wǎng)建設升級

引言

低碳電力是在不影響國民經(jīng)濟發(fā)展速度的前提下最低使用的電力，或者說(shuō)最大限度地減少二氧化碳的排放。伴隨著(zhù)國民緊急的高速發(fā)展資源環(huán)境壓力不斷增大，節能減排和可持續發(fā)展的要求日益提高，在電力市場(chǎng)化進(jìn)程中，各類(lèi)電力用戶(hù)對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求也在不斷提升。只有致力于打造低碳電力，促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展方式的轉變，加快建設智能電網(wǎng)，才能適應多元發(fā)電的接入與輸送，才能為經(jīng)濟社會(huì )提供更加安全可靠?jì)?yōu)質(zhì)的電力供應，近一步提高電網(wǎng)運行效率和效益，以緩解電力企業(yè)承擔經(jīng)濟高速發(fā)展所帶來(lái)的節能減排壓力。但由于發(fā)電資源與用電需求的逆向分布及結構的不均衡，使電力供應和電網(wǎng)安全面臨嚴峻形勢和新課題。

在新形勢之下能源結構將發(fā)生重大變化，電力將成為重要的能耗載體，也是履行社會(huì )責任和實(shí)現可持續發(fā)展的物質(zhì)基礎，因而對電網(wǎng)安全性、實(shí)適應性和電力資源的優(yōu)化配置能力提出更高要求。為滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的用電需求，必須密切跟蹤用電負荷變化，精心安排電網(wǎng)運行方式，科學(xué)實(shí)施電力經(jīng)濟調度，積極做好調峰、調壓，提升電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力，以適應發(fā)電資源與用電負荷區域不均衡的要求。為此，要致力于構建低碳電力，以適應各種類(lèi)型發(fā)電的接入與輸送，擴大電力系統運行調節的可選能源范圍。電網(wǎng)建設要貫徹“優(yōu)化、美化、簡(jiǎn)化”的電網(wǎng)設計理念，推行通信信息網(wǎng)絡(luò )與電網(wǎng)同步建設，提高電網(wǎng)的智能化水平，建設友好互動(dòng)的現代供電網(wǎng)絡(luò )，推動(dòng)電網(wǎng)建設升級。

一、傳統電網(wǎng)功能的局限性

在社會(huì )電力供應相對緊缺時(shí)期，存在著(zhù)“重發(fā)、輕供”狀況，導致電網(wǎng)建設相對滯后。在電網(wǎng)建設中僅考慮有線(xiàn)路送電即可，卻很少涉及電網(wǎng)運行的安全和可靠性，從而造成供電網(wǎng)絡(luò )結構不合理，電網(wǎng)布局欠妥，供電可靠性差，存在著(zhù)“卡脖子”線(xiàn)路及迂回供電現象。

電網(wǎng)建設滯后還表現為：電網(wǎng)設備陳舊落后，科技含量不高，電力落地難，受電能力不強，線(xiàn)路送電承載能力差，送電容量不足，缺乏備用線(xiàn)路，轉供電能力欠佳，從而造成電網(wǎng)供電質(zhì)量差，運行電壓合格率低，導致線(xiàn)路電能損耗增加。電網(wǎng)功能不足還表現在線(xiàn)路保護技術(shù)落后，抵御自然災害能力差，缺少預防惡劣天氣的有效措施，從而造成電網(wǎng)供電的安全可靠性差，電網(wǎng)運行效率也不高。

隨著(zhù)城鄉電網(wǎng)的改造與建設，但由于歷史欠賬仍難滿(mǎn)足用電負荷快速增長(cháng)的需求。在電力需求保持較快增長(cháng)的趨勢下，電網(wǎng)發(fā)展的滯后問(wèn)題仍沒(méi)有得到有效緩解。電網(wǎng)運行的穩定性和供電的靈活性仍不強，電網(wǎng)運行管理的自動(dòng)化程度也不高，電網(wǎng)與電源;輸電與配電仍存在著(zhù)不協(xié)調的發(fā)展狀況。

在配網(wǎng)運行中，線(xiàn)路超載狀況仍有存在，再加之對配網(wǎng)線(xiàn)路巡視力欠佳，又缺乏線(xiàn)路監視的科技手段，因而供電中斷現象時(shí)有發(fā)生，導致配網(wǎng)供電可靠性下降，使配網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟效益受到影響。

二、電網(wǎng)建設升級的必要性

在經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步對電網(wǎng)安全和供電可靠性要求不斷升高的呼聲中，特別要高度關(guān)注電網(wǎng)發(fā)展方式的新突破，促進(jìn)電網(wǎng)建設升級。在確保電網(wǎng)安全穩定運行的前提下，最大限度地滿(mǎn)足國民經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求，適應高度市場(chǎng)化的電力交易需求，進(jìn)一步滿(mǎn)足客戶(hù)自主選擇電力供應方式的需求，從而提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率和效益。

在推進(jìn)電網(wǎng)建設升級中，應致力于以特高壓為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)建設。從本質(zhì)上看，它是低碳經(jīng)濟重要形式之一，也是實(shí)現低碳電力的具體實(shí)踐。智能電網(wǎng)符合環(huán)保、節能、集約化、低成本和可持續發(fā)展的要求，只有轉變電網(wǎng)發(fā)展方式，全面推進(jìn)智能電網(wǎng)建設，才能從根本上滿(mǎn)足國民經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求。智能電網(wǎng)滿(mǎn)足集中發(fā)電與發(fā)布或發(fā)電的模式，適應多元化新能源發(fā)電的接入與輸送，可極大地提高電網(wǎng)優(yōu)化配置電力資源能力，從而擴大電力系統運行調節的可選能源范圍，實(shí)現電力的科學(xué)調配與經(jīng)濟調度，能最大限度地發(fā)揮電網(wǎng)功能作用，有利于提高電能的使用效率。

無(wú)論是風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電，還是新能源發(fā)電都具有發(fā)電資源的不確定因素，其對電網(wǎng)供電質(zhì)量和電力系統安全運行，可能會(huì )帶來(lái)某些影響。作為先進(jìn)信息技術(shù)和高級物理電網(wǎng)充分結合的智能電網(wǎng)是解決新能源發(fā)電并入電網(wǎng)的理想方案。它適應多元能源發(fā)電的吸納與輸送，提升新能源發(fā)電的效益。通過(guò)綜合資源戰略規劃方案引導節能減排，通過(guò)電流需求側管理引導科學(xué)合理，節約用電，從而減少電量消耗和電力需求，最終達到低碳電力的實(shí)施效果。

三、智能電網(wǎng)是電網(wǎng)升級的必由之路

電網(wǎng)是一個(gè)互聯(lián)系統，也是現代社會(huì )高效。便捷、廣泛的綠色能源優(yōu)化配置的平臺和重要的基礎設施。作為電力系統的重要組成部分，情系萬(wàn)家燈火的電網(wǎng)，被置于一個(gè)風(fēng)險、外力、氣候等不確定因素明顯增多的復雜環(huán)境之中。隨著(zhù)能源利用率提高，熱電聯(lián)供機組增多，以及風(fēng)能、太陽(yáng)能燈可再生能源發(fā)電的增加，傳統功能的被動(dòng)供電網(wǎng)絡(luò )必須轉型升級，向更為主動(dòng)或動(dòng)態(tài)鏈接功能的網(wǎng)絡(luò )發(fā)展。電網(wǎng)只有從結構、功能、運行、管理等方面實(shí)現新的突破，才能適應新能源發(fā)電接入與輸送，同時(shí)也提高電網(wǎng)抵抗風(fēng)險的能力，避免大面積停電事故的發(fā)生。

智能電網(wǎng)是一個(gè)復雜的系統工程，具有電力和信息雙向流動(dòng)性的特點(diǎn)，是一個(gè)高度自動(dòng)化的廣泛分布的電能交換網(wǎng)絡(luò )。智能電網(wǎng)以特高壓骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展為基礎;以信息通信平臺為支撐;以智能控制位手段，構建以信息化、自動(dòng)化、數字化、互動(dòng)化為特征的現代供電網(wǎng)絡(luò )。實(shí)現電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化融合，滿(mǎn)足多元發(fā)電能源和不同特征電力用戶(hù)的靈活接入，使之能在更高層面上提高電力優(yōu)化配置能力，大幅度提升供電服務(wù)質(zhì)量，確保電網(wǎng)安全穩定可靠運行。

智能電網(wǎng)具有自愈、互動(dòng)、兼容、高效等功能，可對電網(wǎng)在運行狀態(tài)下進(jìn)行連續在線(xiàn)自我評估，可及時(shí)發(fā)現快速診斷，以消除故障隱患。當電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能在盡量少的人工干預下快速隔離故障，自我恢復，確保電網(wǎng)安全可靠地運行，高效快捷地為客戶(hù)提供電力服務(wù)。

智能電網(wǎng)是一種低碳技術(shù)，為新能源發(fā)展鋪路。與傳統功能的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)更具兼容性，為可再生能源發(fā)電創(chuàng )造更大可能，帶動(dòng)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地熱能等新能源的快速發(fā)展，兼容所有發(fā)電模式和儲能方式，特別是間隙性發(fā)電的接入。實(shí)現電力的合理調配經(jīng)濟調度，使電網(wǎng)功能得到充分發(fā)揮，顯著(zhù)提高新能源的發(fā)電效率與效益。

與此同時(shí)，智能電網(wǎng)還能讓電力消費者積極參與電網(wǎng)優(yōu)化運行，從而提高電力用戶(hù)對電能的利用率，減少電量消耗和電力需求。在提高電網(wǎng)資源利用效率的同時(shí)，還能為經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步提供電力支撐，使之達到節能減排，保護生態(tài)環(huán)境，實(shí)現電網(wǎng)安全與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，彰顯和諧電力。

四、構建低碳電力是電網(wǎng)升級的捷徑

低碳電力既是不影響國民經(jīng)濟發(fā)展速度的前提下，減少電量消耗和電力需求，或且說(shuō)最大限度地減少二氧化碳的排放。低碳電力的實(shí)現要依靠綜合資源戰略規劃和智能電網(wǎng)的雙重發(fā)展。加快智能電網(wǎng)建設是促進(jìn)新能源發(fā)展的核心舉措，而構建低碳電力則對改善能源結構，推動(dòng)電網(wǎng)轉型升級，促進(jìn)“兩型”社會(huì )建設必將發(fā)揮重要作用。同時(shí)還要認真落實(shí)能源、環(huán)保政策，積極推廣以電代油、以電代氣的設備和技術(shù)，加大熱泵、電蓄冷空調的推廣力度，提高終端電能消耗比重。這對節能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟拉動(dòng)內需，改善民生，構建和諧社會(huì )，保護生態(tài)環(huán)境等，必將起到很好促進(jìn)作用。

我國發(fā)電資源與電力需求呈逆向分布的特點(diǎn)，決定了智能電網(wǎng)建設應以特高壓與遠距離輸電為主的特征。伴隨著(zhù)電力需求大幅度增長(cháng)的趨勢，在滿(mǎn)足經(jīng)濟發(fā)展對電力需求的同時(shí)，還要從供應側和需求側注重節約電力，以創(chuàng )新理念加快電力結構調整，通過(guò)數字化、信息化和控制技術(shù)實(shí)現電力配置的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。同時(shí)還要科學(xué)謀發(fā)統籌大型能源基地的開(kāi)發(fā)，加快電力結構優(yōu)化，全面推進(jìn)特高壓和各級電網(wǎng)的協(xié)調發(fā)展，達到電網(wǎng)與電源，送端與受端想適應，便于新能源發(fā)電與發(fā)布式發(fā)電的接入與輸送，提高能源的利用效率。

電力是一次能源消耗大戶(hù)，又是污染物排放的大戶(hù)，必然也是節能減排重點(diǎn)領(lǐng)域。在能源結構以火電為主的電力工業(yè)，則需優(yōu)化能源結構，大力開(kāi)發(fā)利用新能源，完善能源宏觀(guān)調控，樹(shù)立清潔能源消耗的理念。在能源結構調整中。運用經(jīng)濟調度手段，按清潔能源比例安排發(fā)電量，首先是具有成本優(yōu)勢的新能源項目，其次是可再生能源，最后才是常規火電機組。

隨著(zhù)《可再生能源法》頒布實(shí)施，這無(wú)疑將為深度開(kāi)發(fā)利用科再生能源奠定基礎，也必然會(huì )促進(jìn)可再生能源發(fā)電項目的迅速發(fā)展。風(fēng)電作為能源來(lái)源多樣化措施之一列入國家能源戰略規劃之中，并給風(fēng)電工業(yè)技術(shù)大力扶持，通過(guò)直接或間接的補貼方式，必將促進(jìn)風(fēng)能發(fā)電的更快發(fā)展。在加快推進(jìn)新能源發(fā)電中，不僅可減輕對煤炭和石油的依賴(lài)，而且還減少二氧化碳的排放，以風(fēng)能、太陽(yáng)能替代化石燃料，其污染物排放幾乎為零，所以將清潔能源轉化為電力，這是搞笑開(kāi)發(fā)利用新能源的最佳途徑。

智能電網(wǎng)是清潔能源電力的優(yōu)化配置載體。通過(guò)數字化、信息化和控制技術(shù)，實(shí)現電力配置的動(dòng)態(tài)優(yōu)化;通過(guò)引入發(fā)電資源的需求側管理，可顯著(zhù)提高發(fā)電資源的利用效率。只有致力于構建低碳電力，才能實(shí)現到2020年碳排放量下降40%~45%的目標。

五、結束語(yǔ)

精誠如春雨，潤物細無(wú)聲。電力員工以堅強不屈精神和巧奪天工的智慧，造就在廣大城鄉熱土點(diǎn)亮璀璨萬(wàn)家燈火的新一代電力。

智能電網(wǎng)是一項復雜的系統工程，應充分發(fā)揮一體化管理優(yōu)勢和自主創(chuàng )新精神，著(zhù)力構建低碳電力。滿(mǎn)足發(fā)電資源與用電負荷逆向分布要求，適應多元發(fā)電的接入與輸送，擴大電力系統運行調節的可選能源范圍，使電網(wǎng)邁入安全供電的佳境，達到低碳電力的實(shí)施效果。