這是電力系統(tǒng)發(fā)生巨變的40年——訪中國科學(xué)院院士、中國電科院名譽(yù)院長周孝信
第三是要構(gòu)建一個多能互補(bǔ)的綜合能源電力系統(tǒng)。為了更多消納可再生能源,提高能源綜合利用效率,建立多能互補(bǔ)的綜合能源電力系統(tǒng)勢在必行。其包括用戶側(cè)和電源側(cè)兩方面。在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)多種類型能源的綜合利用,通過綜合能源服務(wù)中心等形式,為客戶提供綜合能源服務(wù),在充實(shí)改善服務(wù)內(nèi)容和質(zhì)量的同時,提高能源利用效率。在電源側(cè),特別是西部可再生能源基地,發(fā)展多能互補(bǔ),通過水電、風(fēng)電、太陽能熱發(fā)電以及火電靈活調(diào)節(jié)等不同特性電源的協(xié)同互補(bǔ),平抑可再生能源出力的間歇性和波動性,使得輸出的電能更穩(wěn)定。結(jié)合西部更大規(guī)模可再生能源基地的建設(shè),發(fā)展電力的就地消納以及轉(zhuǎn)化為可貯存、可運(yùn)輸?shù)臍怏w、液體燃料(通過電制氫、制甲烷等)也是未來的重要選項(xiàng)。
第四是成為信息物理融合的智能電力系統(tǒng)。在未來電力系統(tǒng)可再生能源占優(yōu)的需求背景下,在智能電網(wǎng)和綜合能源系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)快速發(fā)展和普及的基礎(chǔ)上,能源互聯(lián)網(wǎng)、能源物聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)推動未來電網(wǎng)發(fā)展為信息物理融合的智慧能源電力系統(tǒng)的步伐不斷加快。利用發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)促進(jìn)可再生能源的消納,提高能源利用效率和服務(wù)客戶水平的需求,都將達(dá)到前所未有的高度。
推動技術(shù)創(chuàng)新構(gòu)建更加 清潔智能的綜合能源電力系統(tǒng)
周孝信表示,未來將構(gòu)建的是更加清潔、智能的綜合能源電力系統(tǒng),在構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)中,有幾大關(guān)鍵技術(shù)將發(fā)揮重要作用。
一是高效低成本可再生能源發(fā)電技術(shù)。近年來,光伏發(fā)電、陸上風(fēng)電快速發(fā)展,不久的將來都要實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)。這一方面要依靠科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,不斷提高發(fā)電效率,降低設(shè)備成本,還要克服一些體制機(jī)制障礙,更充分地發(fā)揮電力市場交易的作用,促進(jìn)可再生能源的消納。
二是高效低成本長壽命儲能技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模發(fā)展,高效低成本長壽命儲能作為一種配合,是非常關(guān)鍵的。當(dāng)前,除抽水蓄能以外,其他技術(shù)還沒有成熟到可以大規(guī)模應(yīng)用的程度。磷酸鐵鋰電池儲能的技術(shù)進(jìn)步很快,成本也大幅度降低。在國家政策引導(dǎo)下,其商業(yè)化應(yīng)用的前景顯現(xiàn)。2018年以來用戶側(cè)和電網(wǎng)側(cè)配置電池儲能的意愿明顯增加。為了盡快實(shí)現(xiàn)其規(guī)模化應(yīng)用的目標(biāo),當(dāng)前要繼續(xù)加強(qiáng)研發(fā)力度,不斷提高相關(guān)性能、降低成本。其他類型的儲能,如儲熱、壓縮空氣儲能、太陽能熱發(fā)電等,都在開展相關(guān)研究和示范應(yīng)用,我們期待著些技術(shù)的不斷進(jìn)步和突破。
三是高可靠性低損耗電力電子技術(shù)。在這方面,期望大容量柔性直流輸電裝備的核心部件——IGBT能夠早日實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)品的批量應(yīng)用。要進(jìn)一步加大新一代電力電子器件如基于寬禁帶半導(dǎo)體碳化硅器件的研發(fā)力度,早日實(shí)現(xiàn)耐高電壓、耐高溫性能強(qiáng),體積小,安全性可靠性高的電力電子裝備在電網(wǎng)中應(yīng)用,使新一代電力系統(tǒng)中柔性直流輸電、可再生能源接入電網(wǎng)的可靠性和效率更高。
四是新一代人工智能技術(shù)。礙于技術(shù)發(fā)展,以前有些事想做卻做不了,比如做電力系統(tǒng)穩(wěn)定的快速在線分析。現(xiàn)在電網(wǎng)規(guī)模這么大,只憑人的經(jīng)驗(yàn)去分析海量數(shù)據(jù)已經(jīng)不夠了,準(zhǔn)確性、快速性都跟不上。現(xiàn)在就設(shè)想能不能用人工智能解決這個問題,以加快電力系統(tǒng)在線分析和控制的速度。
此外,還有一些新型輸電方式正在研究中,比如超導(dǎo)輸電、既能輸液態(tài)天然氣又能輸電的輸能管線等。
加強(qiáng)科研攻關(guān)為電力系統(tǒng)發(fā)展 貢獻(xiàn)重要技術(shù)和解決方案
周孝信說,在改革開放和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中,中國電科院為我國電力系統(tǒng)的發(fā)展作了非常突出的貢獻(xiàn)。40年來,中國電科院在我國電力系統(tǒng)發(fā)展的不同階段提供了基礎(chǔ)性和共性的關(guān)鍵技術(shù)和研究手段,在一系列電力系統(tǒng)重大工程實(shí)踐的關(guān)鍵時刻貢獻(xiàn)了相關(guān)技術(shù)和解決方案。
以電系統(tǒng)仿真分析技術(shù)和電力電子應(yīng)用技術(shù)為例。電力系統(tǒng)仿真分析技術(shù)是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、調(diào)度運(yùn)行都離不開的技術(shù)支撐。我國電力系統(tǒng)縱橫幾千千米,連接千家萬戶,其中包含各種設(shè)備,這樣大規(guī)模的人造系統(tǒng),如果想實(shí)現(xiàn)有效控制和故障處理,必須事先做好充分預(yù)案和在線分析。通過大型電力系統(tǒng)仿真軟件的自主研發(fā)和引進(jìn)國外相關(guān)軟件的消化和吸收,目前在電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、調(diào)度運(yùn)行方面的應(yīng)用軟件都實(shí)現(xiàn)了自主可控。
中國電科院在此領(lǐng)域有十分強(qiáng)大的科研開發(fā)團(tuán)隊(duì),先后研制了大型電力系統(tǒng)分析軟件和大電網(wǎng)全數(shù)字實(shí)時仿真裝置等先進(jìn)手段,建成國家電網(wǎng)仿真中心和數(shù)據(jù)中心,形成世界上功能最強(qiáng)的電網(wǎng)仿真體系。相關(guān)成果先后獲得1985年和2009年國家科技進(jìn)步一等獎。
從離線分析到在線分析,從物理模擬到全數(shù)字仿真,中國電科院除具備研究開發(fā)電力系統(tǒng)分析應(yīng)用軟件的能力外,也具有全方位分析解決電力系統(tǒng)技術(shù)難題、支持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力。多年來,為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計和調(diào)度運(yùn)行提供強(qiáng)有力技術(shù)支持,為我國電網(wǎng)的發(fā)展和持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行作出了突出的貢獻(xiàn)。
電力電子裝備在電力系統(tǒng)的應(yīng)用,是中國電科院率先在公司系統(tǒng)內(nèi)倡導(dǎo)的研究和發(fā)展方向。
自上世紀(jì)90年代起,從試驗(yàn)研究、裝備制造、工程承接到人才培養(yǎng),中國電科院在電力電子應(yīng)用領(lǐng)域各環(huán)節(jié)中都做了大量開創(chuàng)性工作。從早期的無功補(bǔ)償裝備研制和應(yīng)用,到220千伏和500千伏超高壓輸電可控串補(bǔ)等靈活交流輸電系統(tǒng)研究和裝備研制,以及高壓和特高壓直流輸電、柔性直流輸電技術(shù)研究和裝備研制,還有近期開展的風(fēng)電太陽能電力電子裝備接入電網(wǎng)和直流電網(wǎng)研究,都在行業(yè)內(nèi)起到了先導(dǎo)作用,為我國電網(wǎng)中發(fā)展電力電子技術(shù)和裝備奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯:繼電保護(hù)
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