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武建东:如何认识与构建智能能源网(5)

来源:科学时报 作者:机器人 发布时间:2010-08-09 15:44 搜集整理:中国产业网

  另外,在极端天气持续40小时的情况下,通过实时电力市场能够有效地控制负荷变化,保证负荷不超过配网的供电能力;只有当分布式发电加入时,才允许负荷超过配电线路的容量;而当分布式发电退出运行后,又能控制负荷使之再次降低,总体上使得整个时段的用电需求减少50%。

  该项目另一个值得关注的内容是家用电器控制器,它能够监测电网的负荷情况,自动关闭一些电器功能,从而减少家庭电力消耗。计算表明,如果所有的兼容电器设备都安装这种控制器,美国高达20%的电力使用都是可以调节的,这在电网压力过大的时候可以起到巨大的“减震器”作用。

  目前,这个创新项目获得了美国能源部智能电网示范计划的资助,作为美国政府“经济刺激计划”的一部分,其成果正陆续在美国西北部推广,实施范围将扩大到5个州、11家电力公司、覆盖6万家居民和商户。

  世界首个“智能电网国家”

  第二个案例是地中海岛国马耳他,它是世界上第一个“智能电网国家”,并且首次将水和电综合考虑。马耳他50%的饮用水都来自海水淡化,消耗大量电能。

  为此,马耳他国家电力公司和自来水公司正在展开未来5年的全国性智能电网合作,计划将25万支模拟电表和相同数量的水表更换为智能表,能够实时监测电能使用情况,发现自来水泄漏和电力损耗,还可以设定浮动费率,具备远程连接和断开连接功能,并为节能用户提供奖励。

  对于马耳他这样100%使用燃油发电的国家,环境方面的收益非常显著:由于智能电网项目能够更好地了解用电模式、需求管理和能效情况,马耳他政府已经开始使用清洁性能源替代燃油发电。

  作为欧盟的新成员,马耳他预计这个项目将使马耳他的公用事业实现跨越式发展,成为一个现代化的、先进的公用事业基础设施。这个项目是马耳他实现向具有竞争力的知识型经济转型的重要组成部分,能吸引和留住人才,刺激外国战略投资。

  另外,我们也做了一些插入式混合动力技术的早期研究工作,以帮助电力公司管理和交易供电容量,以及简化车辆充电。一个值得思考的问题是:对于风电比重较大的电网,如何在保证电网供电安全的前提下,支持大量电动汽车的接入。

  丹麦是世界上风力发电比例最高的国家,目前正在解决这一挑战。在EDISON项目中,他们正致力于开发一个智能化的基础设施,实现可再生能源对电动汽车的充电优化,同时,也研究如何以较低成本将更多可再生能源接入电网。

  为了发挥智能能源的全部潜力,我们需要开始使用智能电网技术,更好地管理清洁能源,并与消费者合作实现供电和用电平衡。中国经济的发展需要可靠的电力供应,需要进一步提高能源效率,实现低碳经济;显然,对于中国来说,采用新的、多样化的能源以提高电网的可靠性和效率是至关重要的。

  通用的国际智能能源网标准制定提上日程

  鉴于武建东教授在国际上率先提出以综合网架为核心的智能能源网的理论体系和创新性贡献、在中国推进智能能源网研究和示范建设方面的努力,以及他在推进智能电网标准架构设计和智能电网架构研究方面的杰出贡献,国际智能电网联盟理事会在今年早些时候一致同意,委任武建东教授担任国际智能电网联盟理事会理事。同时,不久召开的新的全球智能电网联合会的领导人也将邀请武建东教授代表中国发表有关智能电网的观点。在新的组织中,武教授将在智能电网架构、“能源网(energy web)”或“能源2.0(Energy 2.0)”等重要概念方面发挥领导作用。具体包括:一、制定国际智能能源网络标准与规范;二、推动国际智能能源网标准和国际示范城市间的交流和协作;三、确定各专业工作组的专家和工作机制;四、推动国际组织、各国政府和公众共同认识并支持智能能源网的变革;五、其他理事会授权事务的管理。

  国际智能电网联盟和全球智能电网联合会认为,通过智能能源网标准的研究,能够促进全球在智能能源网的协同创新,提高全球能源效率,促进国际先进城市之间的经验交流,为世界经济可持续发展作出贡献。而且,通用的国际智能能源网标准将提高人类在发展清洁能源上的共同使命感,为世界新能源变革建立一个更为稳定的运转架构。

  国际电工委员会智能电网工作委员会代表、德国专家组召集人、国际电工委员会智能电网标准主起草人

  Guenther:中国将受益于智能能源网战略

  首先,我想对武教授和他的研究团队的成员们在智能能源网研究中在战略形成、发展模式及实施方案方面取得的重大成果表示祝贺。在如此短暂的时间里,他们透彻地研究了世界各国在智能能源网方面的特征和进展,并进一步创立了智能的多种能源网络的概念,致力于整合和优化所有形式的能源使用。长期来看,整合产生的综合发展优势非常可观,而现阶段,鉴于能源储存尚在开发阶段,这种新的思路也显得极为重要。同时,这也是二氧化碳在未来减排方面取得有效成果的重要途径。

  另外,武教授还确立了十个要素流程模型和优先发展的八个重要领域,这些都是非常精彩和有远见的提议,对将来中国的能源消费意义重大。尤其是在中国目前城市化进程中,可再生资源使用比例增长的需求下,智能能源网络能起到的作用更为可观。 全球其他国家智能能源网络的综合使用很多都还处在初级阶段。例如,丹麦的一个岛屿需要把电网里面不同的能源都整合到一起,减少整个可再生资源对电网带来的冲击。解决这样的问题,必须采用智能能源网的解决方案和相关技术。

  然而,智能能源网络最重要的组成部分是智能电表,它将对可再生资源的接入起到关键的作用,尤其是对波动能源的补偿方面更离不开智能电表的支持。值得庆幸的是,中国在智能仪表方面的发展已处于领先的位置。

  发展战略性整合的智能能源网对于一个国家形成整合的能源战略无疑是极为聪明的举措。作为当今世界经济发展最为活跃的组成部分,中国将受益于一个精心布局、着眼于长远并且是可持续发展的能源战略。在智能能源网领域,一方面中国已经具备了将最先进的创新智能数字技术加以应用的良好基础,另一方面,应用层面的发展反过来会催生新的技术,创造更加智能的世界。

  中国在智能能源网方面给予高度重视,相关部门在智能电网问题上表现出的紧迫感和决断力让人印象深刻,对由此带来的中国技术和市场的发展潜力非常看好。这些都将为中国在这个领域的成功赢得时间和机遇,赢得与中国在当今世界发展中实力相称的地位。

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