智能电网与低碳电力

低碳电力与智能电网目录1.智能电网基本概念、功能及发展趋势2.综合资源战略规划3.可再生能源4.智能电网吸纳可再生能源发电5.智能电网建设与示范能源多元化，降低对石油的依赖新能源替代计划，大力发展太阳能、风能、燃料电池、植物燃料，将对石油的依赖从目前的50%降到40%核电立国计划，研发新一代核能发电设施，将核电比重从目前的30%提高到40%以上日本全球应对气候变化奥巴马政府上台后，提出能源新政积极减排，2020年温室气体排放降至1990年水平，2050年比1990年减少80%大力发展清洁能源，每年投资150亿美元，鼓励可再生能源利用，发展安全核电和洁净煤技术美国应对气候变化，降低对能源进口依赖。“三个20%”目标：2020年温室气体排放比1990年减少20%，可再生能源比例达到20%，传统化石燃料消费量减少20%在强调核电运行安全性基础上，将核能发电占总发电量比重保持在1/3左右欧盟发展可再生能源是世界共同的战略选择我国政府高度重视气候变化问题，大力发展清洁能源2010年单位GDP能耗比2005年降低20%，可再生能源开发利用在一次能源供应比重达到10%等目标到2020年我们的非化石能源在一次能源供应中的比重要达到15%中国吸纳可再生能源发电是智能电网的重要问题！1.智能电网基本概念、功能及发展趋势电力的特征电力具有特殊属性不能储存且需要实时平衡何为智能电网smartgrid智能电网是指对配电网和长距离输电系统进行数字化升级，优化输配电系统的运行，为替代能源产品开放市场。同时，结合其他行业的先进技术，实现信息的高鲁棒性的双向通信，通过采用高级传感器和分布式计算技术，提高电力输送和使用的效性、可靠性和安全性。智能电网的主要特征1、充分使用数字化信息和控制技术，提高电网的可靠性、安全性和效率。2、在确保信息网络系统足够安全情况下，实现电网运行和资源配置的动态优化。3、使用和接入分布式能源发电及可再生能源。4、需求侧资源和高能效资源。5、在测量、通信和配电自动化方面，使用智能技术（如实时、自动、互动技术）实现电器和用户设备的优化运行。智能电网的主要特征6、实现智能电器和用户设备接入电网。7、使用和接入高级电力存储设备和削峰技术，包括插拔式电力汽车、混合动力汽车，热储能空调。8、向电力用户提供实时和信息和控制选择。9、研发接入电网的电器和设备的通信和互操作标准，包括建立为电网服务的基础设施。10、可识别和减少针对智能电网技术使用的不合理或不必要的障碍。美国智能电网美国智能电网计划UnifiedNationalSmartGrid，在保护环境和生态系统的前提下，建新的输电电网，实现可再生能源的优化输配，提高电网的可靠性和清洁性；这个系统可以平衡整合类似美国亚利桑那州的太阳能发电和俄亥俄州的工业用电等跨州用电的需求，实现大范围内的电力优化调度、监测和控制，跨区的可再生能源输送。该体系要解决太阳能、氢能、水电和电动汽车电能的存储，它可以帮助用户出售多余电力，包括解决蓄电池系统向电网回售富裕电能。实际上，这个体系就是以美国的可再生能源为基础，实现美国发电、输电、配电和用电体系的优化管理。而且美国的这个计划也考虑了将加拿大、墨西哥等地电力整合与合作。美国风电分布风电美国规划智能电网美国计划美国白宫发布的经济复苏计划宣布：将铺设或更新3000英里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能电表。这意味着奥巴马政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。美国计划1.美国白宫发布的经济复苏计划宣布：将铺设或更新3000英里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能电表。这意味着奥巴马政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。2.争取智能电网区域示范项目的资金支持，研发、管理、执行和联系合适的R&D和实施项目，以确定和验证与智能电网路线图相适应的后续步骤。美国计划3、开展重点教育运动，集中在教育消费者了解能源成本和如何更好的管理这些成本。4、建立智能电网工程师和技术员发展计划，鼓励学生们研究智能电网相关技术职称，制定合适的大学进行这些新工程人员的培训等。5、与政府、工业界、监管机构和其他利益相关方合作，制定推动建立包括智能计量仪表的智能电网可控设备市场。欧洲智能电网欧盟将智能电网定义为基于用户为中心的技术、大规模可再生能源和分布式发电接入基础上，实现电网各种用户（发电机、消费者等）智能接入，达到高效、可持续、经济和安全输送电力的目的。智能电网涉及技术、市场、商业、环境、监管框架、标准化、信息通信技术、社会需求和政府政策等内容欧盟智能电网欧盟智能电网欧盟联合研究中心（JRC）提出发展“超级智能电网”（SuperSmartGrid），以支撑远距离输电和分散供电相结合的智能电网。由于可再生能源供应的间歇性，对电网有不利影响。欧洲现有的电网无法适应不断增长的能源需求，研究人员提出建设可使可再生能源电力远距离传输的超级电网（SuperGrid），以及分布式可再生能源发电与用电的智能电网（SmartGrid）。以上两者相结合即超级智能电网。超级智能电网具有长距离输送电力，并与小型分布式发电装置联接的能力，使得在北非沙漠地区大规模建设风电及太阳能发电站，并将其输送到欧洲电网成为可能。建立超级智能电网能最大的发挥欧盟能源独立的能力，通过连接风能资源丰富的北海和波罗的海海域的风力发电，以及连接地中海的电网，为传输风能资源丰富地区的风电做准备，并最终传送北非和中东太阳能丰富的地域的太阳能发电。欧盟的智能电网目标1、灵活性：在应对当前和未来各种挑战同时，满足电力用户的需求；2、可获取性：对于电网所有用户提供连接通道，特备是为可再生能源，高效率、零碳或低碳排放的本地电源等；3、可靠性：在满足数字时代电力风险和不确定性要求的情况下，保证和改善电力供应的安全性和质量；4、经济性：通过创新、能量效率管理、公平竞争和合理调控实现价值的最大化。欧洲未来的智能电网的智能性首先，电力用户在电力供应中起到积极的作用，电力需求管理成为间接发电的手段，也可因此获得奖励。其次，新的电力系统将覆盖整个欧洲大陆，可以使用户获得极可能多的资源和实现高效能量交换。如从北非进口风电及太阳能发电到欧洲电网。第三，智能电网有助于可持续能源的利用，对解决环境问题有益。欧洲智能电网的实施是分步骤进行的，具体分为以下三阶段起始阶段：拓宽分布式发电和可再生能源发电的监测和远程控制，推动联网工作。一些联网工作依赖于与分布式发电商的关于辅助服务的双边合同。制定相关的规则，以分清合同的物理边界和地理边界。中期阶段：建立能够接纳大量分布式发电和可再生能源发电的管理机制，包括本地和全局服务，贸易问题，控制问题和无需过多信息的适应性等。最总阶段：完全主动功率管理。配电网管理中利用实时通信和远程控制技术来满足网络服务的绝大部分需求。输电和配电网络都是主动的，采用和谐的、实时互动控制功能和高效潮流控制。欧洲未来的智能电网具有如下特点1、智能电网应是全方位受益的。智能电网的出现将改变电网传统的发展方式，它向所有利益相关方均提供机会和挑战，例如，在电力供应和需求平衡的工作可以由多方共同完成，减少电力需求就可以等价为增加发电等。欧洲未来的智能电网具有如下特点2、智能电网要覆盖欧洲。将来的“超级”欧洲电网是按照智能电网要求发展起来的，可以保证用户获得可靠性高，价格便宜的电力供应；通过使用低碳排放发电技术保证电力的可持续生产；大电力流和功率平衡通过“超级”欧洲电网得到确保，在整个欧洲范围内充分发挥大容量、联网的发电机组和小型分布式发电的优势。智能电网的目的就是通过改善可再生能源和分布式发电的发展环境，推动可持性发展和提高电网效率。智能电网还有助于具有不同，但是互补的可再生发电资源（如风电和抽水蓄能电站）的地区的联网。欧洲未来的智能电网具有如下特点3、互动式电网。智能电网对于电源和电力负荷而言将是互动的。到2020年，供电公司会让每一位电力用户都可以获得诸如需求管理能力方面的电力供应服务。依靠智能测量技术，电子控制技术、现代通信技术和本地电力供给管理等手段将在建立新的服务内容方面起到关键作用。在此背景下，测量服务为用户提供了接入未来电网的通道，并对电力需求的发展起到重要作用。所以，电子仪表、自动仪表管理系统和电信技术，及其它利用电力网作为其传输技术设施的通信系统将成为智能电网的推动技术。信息和通信技术和业务程序整合将会成为用于连接发电商、电力网络、测量仪表、消费者和电网公司之间价值链的有用的实时管理工具。广域监测和保护系统会用来管理输电系统阻塞，提高电网运行的安全性和可靠性。欧洲未来的智能电网具有如下特点4、支持电力发展新构想。供电公司将会应对更多的由市场和用户在线反应带来的问题，如灵活和竞争性的电价、本地发电、可再生能源支持计划、廉价能源节约计划、需求侧管理、通信和电费回收服务等。欧盟的监管机构采用的是不歧视的支持竞争的政策，确保电网全层次的开放，消除不必要的障碍和使用户普遍受益。这种和谐的调控政策会为建立一个向电力生产者和负荷管理者开发的，欧洲范围的电能市场、实时平衡市场和辅助服务市场奠定基础。欧洲也会受益于这种标准化、通信手段开放、法规透明、跨国界的流动贸易。阻塞管理将会通过基于市场体系的方法解决。欧洲未来的智能电网具有如下特点5、提高效率。先进的电力电子装置和技术会使发电机和电动机变速运行，不仅提高电力供应链的整体效率，也能改善电力供应的质量。还可以采用由超导电缆构成的HVDC提高输电、配电容量。宽带通信技术可以很低成本地、虚拟地连接到各电压等级所有电力生产者、负荷。这都需要采用新的策略，如虚拟发电厂的实现，或是给小生产者或消费者建立电力市场。我国应对气候变化我国承诺：2020年非化石能源占一次能源消费15%左右。2020年单位GDP二氧化碳排放强度比2005年下降40-45%左右。我国工业化进程我国经济发展的周期性产业升级产业转移产业转型带来经济结构的升级、调整我国进出口贸易亿美元-100001000200030004000500060007000800090001980198219841986198819901992199419961998200020022004进出口商品中能源含量Milliontoe01002003004005006001980198219841986198819901992199419961998200020022004我国在国际贸易中能源出口Milliontoe0501001502002503003501980198219841986198819901992199419961998200020022004能源净出口Milliontoe0501001502002501999200020012002200320042005能耗与电耗00.050.10.150.20.250.30.350.42602993193594144835366367558649101066127616712157能耗o5price平均电耗随着电能占终端能源消费比重的日益提高，能源强度不断下降。0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.45510152025电能消费占终端能源消费的比重（%）能源强度（吨标油/千美元）日本美国英国德国法国我国：能源强度-电气化发展趋势00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.519781980198219841986198819901992199419961998200020022004200600.511.522.533.544.55一次能源用于发电的比重电能占终端能源的比重单位GDP能耗（右轴）“十一五”期间如果每万元GDP能耗下降20%每万元GDP电耗将至多下降7%淘汰高能耗的小火电2005年全国发电装机5.1亿kW，其中：火电3.85亿kW；水电1.17亿kW；核电685万kW。火电中单机容量在10万kW以下的小火电约6000万kW，其供电煤耗是大机组的2倍，既消耗了大量宝贵的能