能源革命与智能电网(cyj)-修改版

能源革命与智能电网程时杰中国科学研究院汇报提纲一、适应能源革命的智能电网二、智能电网模式与效益分析三、智能电网的关键技术四、我国智能电网研究、发展、示范的进展五、结论和建议世界能源储量全球化石资源情况截至2008年底，全球原油探明可采储量为1.258万亿桶，按2008年的年开采速度计算，可开采42年。全球天然气探明可采储量为185.02万亿立方米，按2008年的年开采速度能满足60年的开采。煤炭依然是全世界储量最丰富的燃料，全球探明可采储量为8260亿吨，按2008年的年开采速度可生产122年。全球一次能源消费情况2008年，全球一次能源消费（包括石油、天然气、煤炭、核能和水电）增幅为1.4%。煤炭连续第3年登上一次能源消费增幅榜首。亚太地区占全球能源消费增长的87%。中国的能源消费增长占全球能源消费增长的75%。如何缓解经济发展与能源需求的矛盾地球矿物资源的大量开采与消耗，使石油、煤炭资源日趋短缺。过量消耗矿物燃料造成地球生态环境的恶化，促使人们寻找新能源和各种可再生能源。要发展经济，一方面要充分高效利用现有能源资源，避免浪费，降低消耗，提高技术水平与管理水平，另一方面，必须加快能源开发建设，克服因矿物资源严重不足带来的潜在危机，同时还必须承担对全球环境保护的义务。因此，发展利用清洁能源和可再生能源电力是世界各国的必然选择，是新能源革命的重要组成部分。现代电网的主要特征大规模利用清洁能源和可再生能源，以及智能化是现代电网的主要特征。智能电网的定义智能电网是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成的新型电网，具有提高供电安全性和可靠性、提高能源效率、适用可再生能源的接入、减少对环境的影响、减少输电网的电能损耗等多个优点。智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。中国发展智能电网的驱动力优化资源的配置,充分满足电力负荷高速增长的需求确保电力供应的安全性和可靠性提高电力供应的经济性及节能发展可再生能源，改变电源结构，防止能源危机，满足环境保护的要求保证电能质量，实现对用户的优质和增值服务适应电力市场化的要求，提高电力企业的运行和管理水平，增强电力企业的竞争力汇报提纲一、适应能源革命的智能电网二、智能电网模式与效益分析三、智能电网的关键技术四、我国智能电网研究、发展、示范的进展五、结论和建议美国智能电网模式美国智能电网未来发展内容：高温超导电网电力储能技术可再生能源与分布式系统集成实现传输可靠性及安全控制系统美国主要关注：电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。欧洲智能电网模式欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。欧洲2005年启动了智能电网技术平台项目，分为四个工作组：网络资产网络运行需求与计量发电与储能中国智能电网模式国家电网公司提出了立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网的发展目标。“中国的智能电网包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共六个环节，具有信息化、数字化、自动化、互动化的‘智能’技术特征。”中国智能电网效益分析直接社会经济效益：到2020年，通过提升发电利用效率、输电效率和电能终端使用效率，以及推动水电、核电和风能及太阳能等可再生和清洁能源开发利用，可实现能源消费节约和化石能源资源替代共计近5亿吨标煤；实现减排二氧化碳约14亿吨，减排二氧化硫近90万吨。间接社会效益：到2020年，全国智能电网方面的投资累计将超过4万亿元，这将促进经济增长，创造就业机会；带动其他产业发展，促进技术升级；减少环境污染造成的经济损失约54亿元；减少能源投入费用约2000亿元.*以上引自国网北京经济技术研究院吴鹏撰写的《智能电网综合效益评价》。汇报提纲一、适应能源革命的智能电网二、智能电网模式与效益分析三、智能电网的关键技术四、我国智能电网研究、发展、示范的进展五、结论和建议智能电网愿景图智能电网的关键技术传感和信息获取技术信息和通信技术仿真计算和分析决策技术控制技术应用于大电网调度设备检测和自愈新能源电力接入微网控制智能用电传感和信息获取技术客户门户线路在线温测无线智能电网信息感应器光纤PT和CT无线智能设备状态感应器数据采集传感和信息获取技术量测设备与通信设备相辅相成，共同为系统运行、保护以及设备监测和维护提供依据：两者既可能相互独立，也可能集成为一体。前者侧重于实时、准确地测量和就地处理各种电气量和非电气量，后者侧重于实现高速、大容量的实时动态信息交互。智能电网量测系统发电侧量测电网侧量测需求侧量测信息和通信技术综合决策信息的标准建模技术高级的传感器可视化集成技术基于知识的综合决策支持•电力信息自动分类和建模•发展以物联网技术为核心的双向信息通信、远程监控、信息存储、负荷分配技术•把分布式能源单元接入配电网，使参与者能够提供辅助服务•SOA支持动态、高度分布的用户和供电方双向交互•基于Agent的分布式协调、控制、仿真与决策技术•建立电力系统私有云，集中利用现有物理网络设备和计算资源信息平台物联网•基于背景+焦点技术可视化•从单纯状态可视化，过渡到机器智能与人工智能相结合的监控可视化技术信息和通信技术智能电网信息技术平台仿真计算和分析决策技术仿真计算与分析决策高性能计算方法和设备•并行计算•分布式计算，如云计算、网格、P2P等技术的应用•海量存储•系统容错等；智能决策方法的研究•个体决策和群体决策方•影响决策结果稳定性的参数灵敏度分析•决策结果的可靠性分析•决策的一致性分析快速仿真与建模•快速负荷和气象预测技术•超短期潮流分析•快速安全稳定计算方法、•判据和控制策略智能控制与优化控制技术电网调度设备检测和自愈基于WAMS的电网稳定紧急控制基于智能化方法的分层控制与协调的理论与方法实现电力系统运行在线快速协调控制的智能电网的协调控制理论大型电网电压无功智能控制SCADA、PMU、TGIS、DGIS、智能电表的信息整合在线监测技术电网故障在线智能诊断和电网故障快速辨识理论和算法不同时间尺度下的智能配网自愈技术考虑分散性参数的地区电网状态特征识别与控制方法智能控制与优化控制技术有功调度、调频、备用、安全校核一体化优化控制考虑新能源随机波动和负荷需求弹性化的模型和相应的计算方法新能源发电接入对电能质量的影响考虑风电和太阳能并网发电模型的电网暂态模拟仿真平台微网控制并网运行模式孤岛运行模式新能源接入智能用电智能楼宇（世博会国家电网馆）智能电表智能家居电动汽车SmartLife汇报提纲一、适应能源革命的智能电网二、智能电网模式与效益分析三、智能电网的关键技术四、我国智能电网研究、发展、示范的进展五、结论和建议我国智能电网的研究上世纪90年代末，电力行业中提出了“数字电力”的概念清华大学卢强院士在2000年提出的“数字电力系统”（DPS），DPS是该实际电力系统的实时、全面、仿真的数字电力系统。近几年来，国家电网公司开展了数字化电网关键技术研究江苏省电力公司数字电力公司天津市电力公司数字化企业上海市电力公司数字化供电企业2007年华东电网率先开展了实施智能电网的可行性研究数字化电网是智能电网的前身，与智能电网有很多相似之处，它是开展智能电网研究的必要前提。国网的发展计划国网将分三个阶段推进坚强智能电网的建设：规划试点阶段重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作。近期2009年～2010年中期2011年～2015年远期2016年～2020年前期准备推广应用全面提升全面建设阶段加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。引领提升阶段全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。届时，电网优化配置资源能力大幅提升，清洁能源装机比例达到35%，分布式电源实现“即插即用”，智能电表普及应用。整体规划、统一部署、试点先行、逐步推广智能电网示范国家电网公司在世博园区建设了中国首个智能电网示范区智能变电站、配电自动化工程、故障抢修管理系统、电能质量监测、用电信息采集系统、储能系统、新能源接入研究、智能用电楼宇/家居、电动汽车充放电站智能电网调度技术支持系统展示、智能输电展示、信息平台展示、可视化展示等演示工程电动汽车示范充放电站和电动汽车与电网互动系统汇报提纲一、适应能源革命的智能电网二、智能电网模式与效益分析三、智能电网的关键技术四、我国智能电网研究、发展、示范的进展五、结论和建议开展跨学科的基础研究智能电网的内涵、特点和框架，严谨衔接、合理分级的智能化水平评定方法和重大科学问题。智能电网涉及多学科融合，需要多学科、多领域的协同研究。工业生态学信息技术分布式控制与计算技术人工智能制造技术能源经济与管理材料科学智能电网智能电网关键技术开发智能电网的内涵和特点与重大科学问题智能输变电关键技术智能配电与用电关键技术电网接纳大规模间歇电源的关键技术电网安全及智能调度技术智能电网产业化智能电网是一项庞大的电力产业流程，这个过程将通过发电、输电、供电、用电和服务各个电力产业基本流程智能化、信息化的实现，整合或改造这个传统电力流程，其本质就是更有效地重组人类的能源体系，改造人类基本的生产方式。市场参与者及相关行业国际智能电网组织研究机构电力企业设备制造商咨询机构著名学府特高压电力质量电网安全智能用电电网监控智能输配电设备储能新能源谢谢!