欧洲超级电网计划及其对中国电网建设启示

随着世界能源紧缺、环境污染等问题的日益突出,可再生能源成为世界各国能源发展的首选。然而,大多数可再生能源地处于远离负荷中心的能源区,且输出具有间歇性和不可控性。欧洲率先提出了超级电网计划,以可再生能源与传统能源广域互联,利用时间和空间上的资源互补性平衡可再生能源的功率波动性和不确定性,建立多种能源形式、多时间尺度、大空间跨度、多用户类型的广域输电网。欧洲的超级电网项目将对中国电网建设起着启示作用。文中首先对超级电网概念和特点进行了介绍,进而探讨了建设超级电网所需要的关键技术,并指出了超级电网建设面临的挑战。在此基础上,结合中国可再生能源及负荷中心分布特点,研究讨论了超级电网在中国的应用前景。     

同步电网发展趋势与中国能源互联网发展研究

在“清洁替代、电能替代”的能源发展趋势下,电网作为输送与分配电能的载体,是能源供应体系的重要组成部分,是现代经济发展和社会进步的重要基础和保障,更是能源互联网的核心主体。通过对北美、欧洲和俄罗斯等典型电网百余年发展的研究,总结了世界典型同步电网发展从传统电网到现代电网,从孤立电网到跨区、跨国大型互联的一般规律,为中国电网的发展提供借鉴。基于对中国电网发展历程和考虑新能源特性电网互联演化的分析,结合电力需求、能源开发以及电力流规模的发展趋势,提出了基于同步电网格局的中国能源互联网未来的发展形态,为构建全球能源互联网奠定重要基础。     

基于分布式可再生能源发电的能源互联网系统

以分布式可再生能源发电为基础,构建可以实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源接入的能源互联网系统.能源互联网系统由智能能量管理系统、分布式可再生能源、储能装置、变流装置和智能终端等组成.智能能量管理系统提供了一个可视化的操作平台,除了可以实现常规的能量管理,还可以实现可再生能源的"即插即用",并根据系统需要,自主实现孤岛运行和并网之间的切换;储能装置在改善电能质量、提高系统稳定性、电源备用和提高经济效益方面具有重大的作用,是能源互联网系统不可缺少的组成部分;电力电子变压器的应用使可再生能源发电达到电网接入要求.最后确定了控制策略、电力电子变流技术和储能技术3个能源互联网的未来主要研究方向.     

能源互联网的发展现状

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础,推动了世界经济和人类社会的发展。在分析能源发展与应用的基础上,引出能源互联网的概念,阐述了能源互联网的内涵与特点。介绍了国内外能源互联网建设概况,结合江苏电网现状提出了江苏发展能源互联网的几点建议。     

各国鼓励分布式发电推动智能电网建设

<正>美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设,为各种分布式能源提供自由接入的动态平台。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施,而附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统,却使能源利用效率不断提高、排放不断减少、能源结构不断优化。     

能源互联网

2008年,美国国家科学基金(NSF)项目未来可再生电力能源传输与管理系统(The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management system,FREEDM system)提出了能源互联网这一概念,指出能源互联网是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构,是智能电网的发展方向。数亿计的人们将在自己家里、办公室里、工厂里生产出自己的绿色能源,并在"能源互联网"上与大     

能源互联网的形态与试点构想

在分析电网公司视角下发展能源互联网的必要性基础上,探讨了能源互联网的形态和试点构想。合理地控制同步电网规模,采用柔性直流背靠背输电分割若干个区域交流电网,同时在各区域交流电网间建设多端柔性直流输电网络是能源互联网在输电网层面的形态;以区域能源互联主动配电网和区域能源互联柔性直流配电网为物理基础,并通过广义需求侧响应和区域能源互联交易平台实现能源互联网的商业化运营是能源互联网在配电网层面的形态。提出了通过能源信息互联构建适应能源互联网运营的先进信息通信网络,通过能源价值互联构建新型能源交易体系,以先进信息通信技术和能源交易体系为纽带,构建一种新型能源综合利用体系的能源互联网试点构想。     

能源互联网背景下储能应用的研究现状与展望

大规模新能源发电和众多分布式可再生能源接入电网给电力系统运行与规划带来了新的问题和挑战。储能是电力系统实现高比例新能源发电消纳不可或缺的资源。首先简要分析主要储能类型的转换原理、技术优缺点、适用范围,重点探讨了热能储能以及电制氢气、电制天然气等储能技术。在此基础上,对能源互联网背景下储能系统在发电、输电、配用电以及多能源系统互联中的研究现状进行了梳理和分析。最后对储能应用面临的挑战和主要研究方向进行了总结与展望     

欧洲低碳电力路线分析

面对日益严重的气候变化与能源紧缺问题,低碳电力是世界各国电力发展的必然趋势。欧盟一直积极推进低碳电力建设,并设定了2050年的温室气体减排目标,很多欧盟组织机构围绕低碳电力目标的可行性及发展路线开展相关研究。根据发布的相关研究报告,总结介绍了欧盟低碳电力在电源侧、电网侧和需求侧的发展路线。主要思想是充分利用开发地区能源资源禀赋,在泛欧洲范围内实现多种类型清洁能源的互联互补,大范围、高能效地进行能源供需的平衡与配置。主要措施包括转型低碳能源结构、开发大型可再生能源基地、建设以泛欧洲超级电网为主干网架的智能电网、加强需求侧建设等。最后,讨论了欧洲低碳电力发展路线对中国未来低碳电力建设的启示。     

省级电网公司打造综合能源服务平台的探讨

信息技术革命和能源革命对传统电网企业转型发展提出了更高的要求。平台型企业为省级电网公司转型发展、开拓综合能源服务等新兴业务指明了方向。电网公司平台型转型不仅需要实体物理平台的支撑,也需要公司运营模式平台化的变革。基于阿里巴巴电商平台、GE Predix平台等互联网公司的平台探索实践,提炼互联网背景下平台建设的典型架构和发展思路,总结出一种适合省级电网公司发展基础的综合能源服务平台发展模式,为加快推进省级电网公司向平台型企业转型,最终构建共建共享的能源生态圈提供有力支撑。     

面向电力物联网的含可再生能源配电网运行展望

目前,电网缺乏对分布式能源及其所接入低压配电系统的有效量测,难以分析可再生能源大规模接入给配电网运行带来的显著不确定性。电力物联网技术可突破传统量测方式的瓶颈,应用于含可再生能源配电网的多级协调运行及可再生能源广域消纳。面向电力物联网的建设,阐述了可再生能源的状态感知、数据采集与处理过程。然后,利用物联网感知信息,从用户侧能量管理、分布式能源集群控制、配电网多时间尺度优化运行、综合能源系统运行等方面,构建了基于电力物联网平台的含可再生能源配电网运行方式框架。最后,对电力物联网在可再生能源系统中的预期应用效益进行了分析。     

能源互联网未来发展综述

融合了电力、互联网、信息等学科的能源互联网可依照Internet理念组网。阐述了能源互联网的概念、特点、框架等内容;简要介绍了其关键组成部分,包括分布式可再生能源、储能装置及能源路由器等;总结了国内外能源互联网的发展状况。在此基础上对分布式能源并网影响、高效储能技术、接口标准、信息互联系统建设、电力市场与服务完善等若干未来能源互联网发展中可能遇到的问题进行了说明和分析。     

直流电网核心装备及关键技术展望

直流电网技术是解决区域内高比例可再生能源并网和消纳问题的有效技术手段,但构建直流电网将面临技术、装备和标准等方面的诸多挑战。基于直流电网的技术特点,分析了高比例可再生能源并网、远海风电并网、直流配电网等3种典型应用场景,详细阐述了直流电网关键技术和核心设备的最新研究进展,研究提出了直流电网技术的发展方向,分析了未来直流电网发展需要研究的关键技术,指出未来随着直流电网基础理论体系的完善,以及关键技术、核心设备的突破,直流电网技术将在全球广泛互联的能源网络中发挥更大的作用。     

考虑大范围多种类能源互补的中国西部清洁能源开发外送研究

中国清洁能源集中在西部、北部,当地用电负荷小,难以就地消纳,需要在全国范围优化配置。从新能源特性的角度研究中国西部地区风能、太阳能、水能等不同种类清洁能源的互补特性,进而研究多能互补在缓解新能源发电间歇性、随机性、波动性方面的效益,提出一种考虑网络约束与新能源随机特性的时序运行模拟技术,并对中国西部新能源大规模开发情景进行生产运行模拟计算。研究结果表明：建设西北与西南联网通道,可以实现多能互补,改善新能源外送电力品质,提高清洁能源外送通道利用效率。     

促进可再生能源电力接纳的技术与实践

我国已成为可再生能源发电装机规模与发电量最大的国家,可再生能源电力接纳问题日益突出,寻求该问题的解决方案将是"十三五"期间的重大任务。为此,该文从电力系统整体出发,分别从电网侧、发电侧及用户侧,梳理了促进可再生能源电力接纳的技术现状,总结了其技术特征与国内外实践经验,为我国"十三五"期间可再生能源接纳格局的改善提供借鉴。在电网侧,特高压输电技术、柔性直流输电技术、电网智能化技术将为我国可再生能源在更大范围的接纳提供坚强纽带,实现发电侧与用户侧间更为灵活、紧密的联系;在发电侧,常规机组的灵活调节技术、可再生能源的精细预测及主动控制技术、大规模储能技术将推动我国各类电源运行方式的深度转变;在用户侧,可再生能源电力供热、需求侧响应与虚拟电厂等技术将为终端用户主动、柔性地调节自身负荷、更多地使用可再生能源电力提供解决方案。依托特高压输电技术、融入大市场,实现可再生能源最大范围的优化配置,将是适合我国国情的重要选择。     

面向多元能源互联的天津生态城智能电网创新示范区建设

能源革命和第三次工业革命的发展对智能电网在能源互联和信息互通方面提出了更高的要求。基于天津生态城智能电网创新示范区建设,面向未来电网发展形态,深入分析智能电网发展需求,设计可持续发展的智能电网创新架构,提出基于虚拟电厂和能效电厂的能源互联网规划方案,提出基于大数据和信息广泛互联的智慧能源信息服务体系架构,以提高社会的参与度和居民感知度为目标,提出智能电网建设模式、运营模式、服务模式和交易模式,充分发挥智能电网的平台效应,并从根本上改变智慧城市的生产和生活方式。     

柔性直流输电技术的发展与展望

在当前电网建设日益困难以及可再生能源、分布式电源、电网智能化技术迅速发展的新形势下,柔性直流输电技术为弥补传统高压交直流输电技术的不足提供了新的途径。分析了柔性直流输电技术特点与经济性,并对国外柔性直流输电技术的应用情况进行了介绍。结合国内能源及电网的发展特点和需求,对柔性直流输电技术在可再生能源开发、分布式电源接入、孤立地区或小规模送电以及城市电网供电等领域的应用前景进行了展望,提出了柔性直流输电技术的研究和推广建议。     

基于目标级联分析法的输电网结构优化

为了充分利用可再生能源,增强电力系统各区域间的互联协调能力,提出了一种基于目标级联分析(ATC)法的输电网结构优化模型。首先,利用母线撕裂法将电力系统解耦为多区域互联系统;其次,建立含可再生能源发电的输电网结构优化模型,在此基础上,进行多区域互联电力系统的统一分析和决策;再次,采用ATC法将模型分解为主问题和子问题进行并行计算,实现源网荷协同的输电网结构优化。最后,通过对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统的测试分析,验证了所提模型可有效协调互联电网的运行,提高电力系统运行的经济性。     

城市配电网的国内外发展综述及技术展望

近年来分布式电源、电动汽车、微电网等用户侧新兴负荷大规模接入城市配电网已成为一种趋势,电力用户对供电可靠性、电能质量、服务水平等方面的诉求更加多样,云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术在配电网的应用越来越广泛,分布式能源消纳、配电设备互联互通、配电自动化升级改造和新型客户服务基础设施建设等对城市配电网提出了新的发展要求。本文在总结一流配电网定义的基础上,详细梳理了国际上新加坡、巴黎和东京等发达国家城市配电网的优缺点,分析了我国北京、天津、上海、厦门和深圳等城市配电网的建设情况;结合国内外城市配电网的发展,从网架灵活可靠、设备标准智能、运维精益高效和客服优质互动等方面详细阐述了城市配电网涉及的核心技术,以期为未来城市配电网的网架、设备、运维和客服等方面建设提供借鉴。