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智能电网与交直流特高压的关系

2014-11-04 11:50
九一隐士
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  特高压分直流特高压和交流特高压,两者的技术特性及其在电网中的作用差别很大,不可混为一谈。直流特高压用于远距离、大容量输电,在经济和技术上具有明显优势。我国的水电、风电和太阳能资源较多集中在西部地区,有远距离输电的要求,因此直流特高压作为先进的输电技术是建设智能电网,实现我国电网绿色化不可缺少的手段。这一结论是明确的,也是早有共识的。

  存在争议的是交流特高压。电网的电压等级随着电网规模的扩大不断由低向高提升,这的确是100 多年来世界各国电网发展走过的一条共同道路。回顾历史不难看出,传统电网的技术路线,就是以提高电压等级的方法解决电网发展中出现的问题,从而满足经济社会对电力的需求。但是事物的发展并非总是一条直线,有的规律它只在一个阶段发挥作用。依靠提高电压等级发展电网的路线,是在以化石能源为基础,能源开发倾向于越来越集中的条件下形成的,可以说是第二次工业革命的产物。当新能源革命,即第三次工业革命在世界范围内兴起后,电网的发展实际上已经脱离了这条路线,走上了一条新的,即建设智能电网的道路。

  美国未来学家杰里米·里夫金在《第三次工业革命》一书中,介绍了美国电力研究所专家对该问题的见解。美国专家认为,智能电网分散式能源生产的发展可能会采取与计算机产业发展极为相似的路线:大型主机让位于小型化、在地理上分散分布的台式和笔记本电脑,它们相互连接、充分整合,成为一个极富弹性的网络。在电力行业中,集中式电厂仍将发挥很重要的作用,但更需要小型、清洁、分散化的发电厂,能源储存技术将支持它们的发展;为控制、处理由此形成的复杂互联系统所带来的海量信息与能源的流通问题,先进的电子控制技术是绝对不可少的。

  可以这样说,依靠先进的信息、控制、储能、超导等新技术,注重以小型分散化方式开发清洁可再生能源,注重利用新的管理理念和技术手段提高能源利用率,实现能源的可持续发展,这就是第三次工业革命显示的现代电网(即智能电网)的发展路线。由于可再生能源分布相对均匀,分散化开发的结果将使电源的布局更合理;小型电源和微网可以直接接入配电网,以较低的电压向用户供电;特别是超导输电技术的不断进步和在工程中越来越多的应用,显示了现代电网的电压等级不仅不会在超高压的基础上再提高,甚至还有逐渐降低的趋势。

  电网的电压等级在第二次工业革命时期由低向高发展,进入第三次工业革命后不再升高,并且呈现出由高向低发展的趋势,从整个发展过程看,遵循的正是事物发展的“否定之否定”规律。那种认为电网会一直按照“规模越来越大,电压等级越来越高”的规律发展的看法,是一种缺乏辩证思维的形而上学观点。

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