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马钊:一流城市配电网的世界路径

导读: 在当前全球能源格局大变革,我国电力改革不断进入深水区的大形势下,在以清洁能源为主导、以电力为中心的能源发展新格局下,电网正在成为能源配置的主要载体。

国家电网》从世界电网发展整体情况看,未来配电网的发展方向是什么?

马钊:在当前全球能源格局大变革,我国电力改革不断进入深水区的大形势下,在以清洁能源为主导、以电力为中心的能源发展新格局下,电网正在成为能源配置的主要载体。

特别是配电网,它直接连接分布式可再生能源和主动柔性负荷和用户,不仅是智能电网的物理载体和基石,是相关新技术所需数据的主要来源,而且是下一代综合能源系统不可或缺的重要角色,因此备受重视。

提供安全、可靠、高效、绿色、互动的电能服务是配电网的根本职责和目标。分布式可再生能源及具有发用储一体化的新型柔性负荷的逐步渗透,使现代配电网具有离散性、动态性、非线性、多目标性和不确定性等特点,成为典型的复杂大系统。

未来配电系统将满足分布式可再生电源及储能装置的大规模介入,适应电动汽车等新型负荷的即插即用,同时满足用户对电能质量和信息互动的高级需求。

能源革命的核心价值首先是绿色低碳,其次是节能高效,最终要达到能源节约型社会的目标,从能源供给方面是多元供给、多轮驱动。为解决电力系统所面临的这些问题,能源互联网的应用应运而生。有眼光、有勇气的先行者已经开始在探索能源互联网的创新技术和商业模式。

在我看来,未来的城市配电网将逐步演变为综合能源服务系统,其特殊属性是系统性、广泛性、包容性、开放性、互动性。而其在技术特征方面的特殊属性是测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化。

马钊:一流城市配电网的世界路径

《国家电网》未来,配电网将具有哪些特点?

马钊:我个人认为未来配电网应该具有以下几个特点:

一是可再生能源将逐步成为电网中的主要一次能源来源。化石能源将日益枯竭,可再生能源是可持续发展的绿色能源,正在成为全球第二大电力来源。

二是配电网的结构和运行模式将发生重大变化。未来电网的结构将呈现大电网和微网并存的格局。

三是高度融合的物理电网和信息物理系统。改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能的电气设备,是解决未来电网更为根本性的方法。

发展具有自适应功能的电力设备和保护设备,就可以显著降低电网对于传感、通讯和数据处理的技术要求。这对于提高电网的安全可靠性和综合效益是非常有益的。

四是新型的电力市场、商业模式——能源互联网的发展。未来配电网的发展趋势将是综合能源互联网。成千上万的电源点与用户连在一起,都会在需求与价格规则的双向约束下,以微分的精确步距,实现全系统出力与负荷的平衡。实现发电和用电实时平衡,电力市场和商业模式非常重要。

五是新材料新技术将在未来配电网中得到广泛的应用。高压大功率电力电子器件和装备,以及新型的高性能电极、储能、电介质和储氢材料等的发明和使用;还有其他新材料,如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料等。

新材料和新技术的应用将简化电网的结构和控制,优化电网的运行,并能对电源波动和电网故障作出响应。

《国家电网》同世界发达国家相比,我国配电网发展需要在哪些方面发力?

马钊:综合国内外配电网现状,特别是我国配电网与国际先进水平的差距,我个人认为我国建设国际一流配电网需要考虑以下几个方面:

社会、经济宏观比较。社会和经济的发展状态直接反应并指导配电网规划及建设。我国的新型城镇化建设、人均年生活用电量等方面的一些综合数据显示,我国城镇化和电气化水平空间较大。相应的,城镇配电网规划、建设以及规模化发展仍有较大潜力。

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