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能源革命下的新一代能源系統

2015-08-05 11:48:18 大云網　點擊量：評論 (0)

在新的發展形勢下，如何實現電力系統多能源互聯互通，從而更好地解決各類能源問題？中國科學院院士周孝信先生對能源革命下的新一代能源系統的解讀，讓人耳目一新，深受啟發。能源革命的主要目的，是以可再生能源

在新的發展形勢下，如何實現電力系統多能源互聯互通，從而更好地解決各類能源問題？中國科學院院士周孝信先生對能源革命下的新一代能源系統的解讀，讓人耳目一新，深受啟發。

能源革命的主要目的，是以可再生能源逐步替代化石能源，從而實現可再生能源和核能等清潔能源在一次生產和消費中占更大的份額，從而建立可持續發展的能源系統。

在這一條件下，電網將面臨新的使命，或者說電網的任務將發生很大的變化。

首先，電網將成為大規模新能源電力傳輸和分配的網絡。

其次，電網和分布式的電源、儲能裝置、能源綜合高效利用系統有機融合，成為靈活、高效的智能能源網絡。

同時，智能電網還將具有極高的供電可靠性或者功能的可靠性，基本排除大面積停電的風險。

以電力為中心、以電網為主干

新一代能源系統，是以電力為中心、以電網為主干的各種一次、二次能源的生產、傳輸、使用、存儲和轉換裝置，以及它們的信息、通信、控制和保護裝置直接或間接聯接的網絡化物理系統。構建新一代能源系統的目標，是最大限度地開發和利用可再生能源，最大幅度地提高能源綜合利用效率。而新一代能源系統是新形勢下第三代電網向綜合能源系統的擴展。

與傳統能源系統比較，新一代能源系統有四個主要特征：一是實現可再生能源優先、因地制宜的多元能源結構；二是實現集中與分布并舉、相互協同的可靠能源生產和供應模式；三是實現各類能源綜合利用，以及供需互動、節約高效的用能方式；四是面向全社會，具有平臺性、商業性、服務性。

構建綜合能源解決系統

新一代能源系統還需要包括源端、受端和傳輸等方面的科學和工程技術進行支撐。源端，特別是我國西部，需要大規模可再生能源的生產、存儲、轉化、消費整個鏈條中的系統科學、能源轉化儲存和綜合利用科學及相關工程科學技術。受端，各類分布式能源生產、儲存和需求消費中與電網緊密結合，實現高效、互補、綜合利用鏈條中的系統科學和相關工程科學技術。傳輸，以電網為主干的新型輸電、輸能方式，以及網絡構建的系統科學和新型輸電、輸能方式的工程科學技術。

互聯網思維下的電力系統

以互聯網思維建設、改造傳統電力系統，需要具備三個層次。第一個層次是多能源互聯互通，提高一次和二次能源綜合利用效率，這也是新一代能源系統的目標。第二個層次是借鑒互聯網及其擴展的網絡技術，實現即插即用、能源路由器、大數據、云計算等對能源系統特別是分布式可再生能源、微網、用戶在能源生產、消費、市場管理和服務的支持。第三個層次，就是催生能源生產、消費、服務的新業態和商業模式。這一層次電力行業過去很少考慮，而互聯網的企業很多都是在商業模式上、在服務模式上下工夫，這一點非常值得能源和電力行業學習。

新一代能源系統的核心目標是最大限度地開發利用可再生能源，最大幅度地提高能源綜合利用效率。新一代能源系統應以電力為中心，以智能電網為主干，并涵蓋智能能源網絡，與信息技術、互聯網進行進一步廣泛融合。以互聯網思維改造傳統電力系統，是構建新一代能源系統的關鍵步驟。

下面，能力君分享兩篇國外的案例

美國：加快研發向成果轉化

美中綠色能源促進會會長吳錫九

在智能電網和信息技術的蓬勃發展中，美國不斷加大速度和力度，并取得了相當可喜的成果。

美國智能電網技術的應用成果主要體現在以下四個方面。首先是通過信息技術的整合來轉變和提升電網，即整合分布式電源系統，實現配電自動化，以及實現了分布式電網互聯，包括可再生能源發電、電壓控制技術、儲能、電動汽車和需求側響應等。

其次是發展了驅動分布式電源的軟件系統，這包括配電管理、分布式自動化、分布式能源管理系統，以及需求側響應管理系統等。而高度的分布式自動化，有助于美國縮短在大風暴后的停電時間。

再次是通過電壓無功控制自動保護和優化，提升了電網的智能化，從而可以節約能源，降低系統的損耗，并提高應對前端的反應，保證了整個系統的可靠性。

最后，智能電網在通信技術和網絡安全方面也取得了發展。智能電網使用的通信系統包括無線、光纖，必須制定標準和協議，以改善不同系統之間的相互操作，進一步減少信息的延遲，同時加強網絡的安全。

韓國：促生綠色增長

韓國貿易、工業及能源部顧問鄭龍憲

韓國是世界第十大能源消費國，韓國的經濟發展迅猛的背后，依靠的是大量能源消耗的支撐。然而，韓國本身能源匱乏，僅僅在東部沿海地區有少量石油和天然氣儲量。作為世界能源消費大國，其96%能源需要進口，且進口額連年持續上升。此外，韓國的能源結構中，化石能源比重過高。2013年97%的發電動力來自于化石能源，而可再生能源只占韓國全部能源結構的2.9%。

這一能源現狀，不僅引發了韓國經濟發展和環境保護之間的對立性矛盾，也對其能源安全構成了威脅。因此，如何降低能源成本、保障能源安全以及保護環境，成為韓國能源界普遍關注的重要話題。要解決這些問題，一方面要在能源供給方面提高可再生能源利用比例，另一方面要在能源需求側提高能源利用效率。