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智能電網(wǎng)及其在新能源發(fā)電中的應用論文
摘要：新能源的迅猛發(fā)展，給現(xiàn)有電網(wǎng)帶來了新的嚴峻挑戰(zhàn)。風能、太陽能發(fā)電具有隨機性和間歇性，這無疑使電網(wǎng)運行控制的難度和安全穩(wěn)定運行的風險明顯增大；核電的可調(diào)節(jié)能力較差，發(fā)展核電也需要堅強電網(wǎng)的支撐。這些新的問題使電網(wǎng)升級改造迫在眉睫，也為智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的應用奠定了堅實的基礎。
關鍵詞：智能電網(wǎng)；新能源；影響
當前，隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境問題的日趨嚴重，開發(fā)使用新能源是世界能源發(fā)展的新趨勢。2009年9月4日，國家發(fā)展改革委員會向全社會公布了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃提出，到2020年可再生能源消費量占能源消費總量的比重將達到15%，形成以自有知識產(chǎn)權為主的可再生能源技術裝備能力。
1.智能電網(wǎng)概述
基于當前的物理電網(wǎng)，與現(xiàn)代化電網(wǎng)運行技術相互結合，構建全新的電網(wǎng)，這就是智能電網(wǎng)。在智能電網(wǎng)中，最大的優(yōu)勢就是高度的智能化與自動化技術，完美結合電子科技與計算機技術，對通訊技術與信息技術進行合理運用，全面優(yōu)化電力系統(tǒng)。對智能電網(wǎng)的運用可以保證電力資源得以有效節(jié)約，并且實現(xiàn)優(yōu)化配置，確保電力系統(tǒng)的供電更加安全，運行更加可靠，使得電力應用更加高效與環(huán)保，不斷滿足人們對于電力的需求。
自2002年以來，美國實現(xiàn)了智能電網(wǎng)技術工作，構建現(xiàn)代化智能電網(wǎng)，而且，電力公司也采取了相應的自動化感應裝置。通過對計算機的合理控制，使得電路運作更加智能化。由于我國智能電網(wǎng)研究的發(fā)展時間較短，然而起點很高。截止目前，我國很多城市都已經(jīng)實現(xiàn)了智能電網(wǎng)的應用，使得電力通訊以及電能的遠程控制都能夠滿足最基本的要求。
2.智能電網(wǎng)條件下新能源的規(guī)劃發(fā)展
（1）新能源儲量巨大普遍具備可再生特性，可以為人類生產(chǎn)生活提供持續(xù)不斷的動力。比如，據(jù)相關資料顯示：陸上估計能夠開發(fā)利用的風力資源儲量為253GW，而截止到2010年開發(fā)利用的風能僅達到4GW，預計到2020年這個數(shù)字將會達到20GW；而太陽能光伏并網(wǎng)和離網(wǎng)應用量也在大幅度增加，預計到2020年可以從原來的0.03GW增加到1-2GW。
�。�2）新能源的能量密度分布相對比較低，大力開發(fā)和利用新能源資源可能會需要比較大的空間。
（3）新能源大部分屬于綠色無污染的能源，產(chǎn)生較少的污染排放物，對環(huán)境影響小，尤其是對溫室效應的影響幾乎可以忽略不計。
�。�4）新能源分布范圍較廣，難以大規(guī)模集中利用，小規(guī)模分散開發(fā)利用可能是比較明智的選擇。
�。�5）間斷式供應，穩(wěn)定性較差，持續(xù)利用存在較大困難。
�。�6）新能源除水力發(fā)電外，開發(fā)和利用新能源資源的成本會比普通的常規(guī)能源高。
3.智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的應用
3.1太陽能發(fā)電并網(wǎng)
以太陽能發(fā)電為例，目前有兩種作法，一是并網(wǎng)發(fā)電，蓄電——變電——輸電，進電網(wǎng)后還要二次變電和經(jīng)過配電后供給用戶；另一種方式，就是孤島形式，一戶一系統(tǒng)，自裝自用，難以擺脫靠天發(fā)電，靠天用電的限制，為了改善應用效果，只有加大投資，增大太陽能發(fā)電設備，增加蓄電池容量，這樣的結果是好天時浪費，壞天氣又不夠用，而且，用電大時不夠用，不用電時還需要放電，對用戶用電來說沒有保證。另外，太陽能、風能發(fā)電受天時，地理，環(huán)境的影響很大，極度不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的，斷續(xù)的電能進入電網(wǎng)，會造成諧波、增大損耗、降低電能質(zhì)量，為此特提出以下設想：
�。�1）設置智能檢測裝置，時刻檢測電能量，過大時自動中斷發(fā)電或者將多余電能傳送給持續(xù)耗能裝置，保證電能的穩(wěn)態(tài)輸出，利用適當?shù)碾娏ο到y(tǒng)，濾除劣質(zhì)電能，保證電力質(zhì)量。
（2）開發(fā)新的中小型電能存儲設備，將新能源發(fā)出的電全部存儲，再儲能裝置內(nèi)經(jīng)過適當?shù)奶幚�，達到穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的標準后，一次性輸入電網(wǎng)，投入大規(guī)模使用。
（3）將太陽能發(fā)電與風能發(fā)電結合起來，兩者相輔相成，互相補充，揚長避短，在太陽能發(fā)電過量時，輸給風力發(fā)電機，保證風力發(fā)電的連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性。風能對于太陽能也能達到優(yōu)勢互補的作用。
（4）大規(guī)模試用和改進混合電力智能調(diào)配技術，從技術上和實踐上都很好地實現(xiàn)多能源電力輸入，多電源電力輸出，智能化節(jié)點，數(shù)字化互連，節(jié)點間自由互連，資源自動調(diào)配與共享，自動構建形成微網(wǎng)且可多微網(wǎng)互連、互通；也可以作為電網(wǎng)單一可控的獨立用戶系統(tǒng)很好的與大電網(wǎng)相連，解決了分布式能源接入電網(wǎng)的難題，實現(xiàn)電能互補，增強大電網(wǎng)和微網(wǎng)兩個方面的性能魯棒性及改善黑啟動能力。
3.2發(fā)展核電
核電是綠色發(fā)電，經(jīng)濟性好，是解決中國能源電力需求和電力產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的戰(zhàn)略選擇。要高度重視核電安全，強化核安全文化理念。要加快核電發(fā)展體制機制創(chuàng)新，確保高效發(fā)展核電。要合理布局，規(guī)劃建設“東中部核電帶”，內(nèi)陸省份也要布局建設核電。
3.3發(fā)展使用儲能技術
具備智能電網(wǎng)所需要的儲能能力的儲能裝置需要就以下幾個方面進行限定：第一，能量密度方面，需要具備小體積、大能量的特點。第二，功率密度方面，對于突變情況的響應速度快。第三，儲能效率高。第四，環(huán)境適應性強，能夠適應特殊環(huán)境。第五，儲能的容量大，能夠適應新能源間歇性及不穩(wěn)定性的特點。
4.結語
可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟一直以來是對電網(wǎng)運行的基本要求，智能電網(wǎng)也不例外；新能源發(fā)電既可以解決當前的能源危機，又可以減少環(huán)境污染。相信通過國家，社會各界人士的共同努力，我們一定能通過智能電網(wǎng)為新能源發(fā)電開辟一片新的天地，為21世紀的能源史、人類的發(fā)展史書寫下光輝篇章。
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