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探访中新天津生态城智能电网综合示范工程

2010-05-2113:21

2009年5月21日,国家电网首次对外公布了“坚强智能电网”计划,一场即将带动电网生产运行、经营管理、客户服务以及社会能源利用模式的重大变革,就此拉开了序幕。

根据国家电网的计划,智能电网建设将分为三个阶段推进:2009-2010年为试点阶段,国家电网的工作重点是制定智能电网技术标准,开展关键技术研发和设备研制,及各环节的试点工作。在此基础上,智能电网建设将相继进入全面建设阶段(2011-2015)和引领提升阶段(2016-2020)。

2010年初,继首批9项坚强智能电网试点项目完成之后,为进一步加快智能电网建设,国家电网宣布启动第二批12项坚强智能电网试点工程。

“2010年的试点至关重要,是为坚强智能电网第二阶段的建设做充分准备。根据两批试点的最终结果,国家电网将初步完成对智能电网的概念及理论研究工作,为具体的规划奠定基础。”国家电网公司对外联络部新闻处副处长刘心放表示。

在这样的背景下,作为第二批试点工程中唯一一个综合示范项目——中新天津生态城智能电网综合示范工程的开工建设,无疑拥有多重的使命和重要的探索价值。

缘何选址生态城?

2010年4月7日,生态城智能电网工程正式开工建设。据国家电网天津市电力公司总经理张宁介绍,该工程实施到位后,覆盖范围达30平方公里,无论从规模上还是从示范效应上来看,都将达到国际先进水平。

为何这个重点工程会落户在生态城呢?对此张宁表示,是天津市电力公司和中新天津生态城共同努力和促进的结果。

2008年9月28日,中新天津生态城这一中国和新加坡两国政府的战略性合作项目正式开工建设。“我们的目标是用10年左右时间完成全面建设,届时区内人口将达到35万人,而且全部住上绿色建筑。”中新生态城管委会副主任崔广志介绍说。

由此可见,建设之初,中新天津生态城就将生态、环保和绿色作为重要的发展方向,而智能电网则是绿色能源的配置平台,可通过清洁能源分布式接入、提升能源利用率等方式,降低碳排放量,实现节能环保。可以说,二者在发展目标上有着共同的旨归。

此外,中新天津生态城市按照可复制的城市模式和生活模式来建设的,而国家电网进行智能电网试点的目的,就是建立一批“可复制、可推广”的项目,对其他城市和地区的智能电网建设起到综合示范作用。

“在这里做试点,从居民生活到公共设施,再到工业生产,整个城市的需求能够全部涵盖,对于今后在其他城市的整体复制推广更有代表性。”张宁说。

六大环节 11项工程

根据计划,该示范工程将在2010年底完成工程建设任务的80%以上,2011年全面建成并投运。

据张宁介绍,该示范工程涉及发电、输电、变电、配电、用电、调度6大环节,包括分布式电源接入、储能系统、智能电网设备综合状态监测系统、智能变电站、配电自动化、电能质量监测和控制、用电信息采集系统、智能用电小区楼宇、电动汽车充电设施、通信信息网络以及电网智能运行可视化平台等11项示范工程,建成后将集中展示智能电网信息化、自动化、互动化的先进特性。

“该工程能够满足能源结构向新能源发展的需要,有利于资源能源的有效利用,满足多元化的发电结构需求和多元化用电需求。”张宁说。

在具体的建设过程中,11项示范工程会根据项目进度有步骤地实施。据天津电力发展策划部副主任刘明志介绍,目前智能化变电站已经开工,配电自动化会随着工建、住宅等的竣工陆续配套实施,电能质量监测也会随着进度同步实施。

从整体规划的角度来看,这11个示范工程所承担的任务和角色虽各不相同,却又具有非常紧密的联系。

“配电自动化是整个智能电网的基础,智能变电站除了满足电能的需求之外,还是光纤通信网等其它设施的载体。整个通信网络是平台,工程建成后,通信网络从发电站到用户终端各环节都将采用光纤覆盖,基于该平台实现智能电网的自动控制和相关的业务流程管理,包括用户对汽车充电站的控制和交互,都将通过这个平台实现。而分布式电源的接入、智能小区、智能营业厅等,则属于用户端的交互环节,是实现智能电网的目标。储能装置则是解决分布式电源安全接入的重要手段。”刘明志解释说。

环境复杂 探索价值更大

5月1日,随着上海世博会的召开,包含9个示范工程和4个演示工程的上海世博园智能电网综合示范区也正式与世人见面。“在世博园区建设智能电网示范区,其意义在于普及节能理念、推动相关高新技术从实验室大步走向实用。” 国家电网馆常务副馆长蒋晓云说。

作为继上海世博园后第二个智能电网综合示范工程,中新天津生态园的智能电网工程无论在深度还是在广度方面,都进行了富有价值的探索。

“从规划方面看,中新天津生态城市一个小型城市的概念。面积为30平方公里,中新天津生态城的智能电网工程,将满足未来的实际应用达数十年。因此,与面积为5.28平方公里、应用时间为几个月的上海世博园相比,我们面对的环境更复杂,探索的价值也更大。”张宁说。

多重的挑战与变革

与美国智能电网偏重于配电侧和用户侧的变革不同,中国智能电网涵盖发、输、变、配、用、调度六大环节,涉及范围更广,可借鉴经验也比较少,而生态城智能电网项目作为综合性的示范工程,无疑面临着多方面的挑战。

据刘明志介绍,智能电网所涉及的一些技术,如微网、储能等,目前在国际上尚未有大规模的应用先例。因此,天津电力立足于自主创新,依靠国内的科研院所的力量,如中国电科院、国网电科院、天津大学等,并抽出天津电力内部技术部的骨干,共同研究,以攻克这些技术难题。

在管理模式上,智能电网也给电网公司带来了全新的挑战。

在传统方式下,电网公司只是单向地向用户卖电。而智能电网建成后,由于分布式能源接入及分时计价等概念的引入,还将出现用户在用电低谷期存储电量,在用电高峰期向电网公司售电的情况。这就需要电网公司引入全新的运营和管理模式。

此外,由于智能电网将向用户侧延伸,使用户侧和电网侧实现智能的信息交互,实现光纤到户后,通讯、用电、发电都通过同一介质实现。介质是一体的,管理却是交叉的。此外,智能电网的电能质量检测和控制系统建成后,将同时供生产部门、销售部门和调度部门使用。这都需要电网公司调整管理模式,以适应新技术的应用。

“我们在计划编制过程中,已经陆续遇到了管理方面的问题,这也是我们下一步的研究重点。我们要找出一些适合推广的管理经验,不仅在技术方面,在管理上也要起到示范作用”刘明志表示。

除了管理方面的挑战,配套政策的成熟度,也将左右智能电网建设的成败。

一方面,智能电网建设需要政府在进行土地规划时,对电动汽车充电站、充电桩、线路走廊等进行提前考虑,预留土地。另一方面,智能电网的设施,如智能变电站、智能用电小区的相关设备等,都需要按照统一的标准进行建设,才能实现整体的信息交互和调度指挥。这无疑需要政策上的规定。

“以生态城为例,要想实现所有用户的信息交互,以及电能的削峰填谷等功能,电网公司需要采集生态城内所有用户的用电信息,以实现用电的总体平衡。这是一个系统的工程。如果某几个小区、某几栋楼不配合,总体的平衡就无法实现。”张宁说。

 

(来源:赛迪网    作者:原诗萌 王娟)

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