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中国老百姓需要什么样的电网?.

中国老百姓需要什么样的电网?.

点击数:7634 次   录入时间:03-04 12:03:00   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础

未来的中国应该选择超级电网还是智能电网?超级电网更加关注传输技术,是渐进的技术进步,而智能电网更加关注本地控制与减少外部依赖,是“颠覆性”改变,其发展代表的“赢家”与“输家”也存在本质的不同。无疑,超级电网中电力服务商将是赢家,其拥有了更大的市场;而智能电网发展中,用户面临的选择变多,是赢家。

对于超级电网与智能电网的投资,要保证二者的独立性。

在保障能源安全、提高本地环境质量、减缓气候变化的需求下,提高可再生能源在能源体系中的比重成为世界大部分地区的共同选择。欧盟正朝着2020年实现或超过可再生能源20%的目标稳步前进;目前2030年27%的可再生能源目标也在政策议程当中,有待成员国讨论与最终立法批准;远期50%-100%的可再生能源供应也成为学者研究的方向。

作为一个有“分权”传统与更重视市场机制的国家,美国的可再生能源政策更多体现在州政府强制性配额与电价激励方面,总体而言可再生能源可望在2020年电力结构中达到20%-30%。我国也制定了2020年11.4%的可再生能源目标,其中风电要达到2亿千瓦装机,太阳能3500万;按目前的发展趋势,在装机中的比重将达到10%-15%。

但是,可再生能源不同于传统的可控化石能源发电,其出力间歇性与波动性的特点使其与需求波动的性质更为接近,电网的角色变得尤为关键。在如何解决可再生波动性输出的问题上,各国的思路与方式不尽相同。美国2008年推出智能电网(Smart Grid)战略,核心在于发展智能电表与分布式存储技术;在能源部2009年电网现代化投资中,100%将用于配电网调度通讯等系统的智能化发展,而没有扩大电网互联的预算。

欧盟2010年发布的基础设施优先计划中,跨国天然气与电力超级传输网络(Super Grid)的扩大则是投资的重点,而智能化部分的投资更多地体现在要吸引社会私人投资;远期通过扩大中东北非对欧洲的可再生电力输出来支持欧洲实现100%可再生能源也处于民间研究阶段(比如Desertec Initiative),尽管涉及经济、安全、政治可行性的争议非常大,相关的太阳能热发电公司(CSP)也因为成本剧降的光伏发电竞争已经多数破产。

在我国,“弃风限电”问题的解决至关重要,扩大电网范围、远距离输送与消纳,抑或依托智能电网,分布式接入,减少大范围的传输是两种截然不同的战略选择;关于超级电网与智能电网、直流与交流角色的讨论也日益增多,可能影响“十二五”乃至更长期的电网基础设施建设与电力发展。

那么,必须回答的问题是:超级电网与智能电网,能否整合成为超级智能电网(SuperSmartGrid)来促进可再生能源的发展,他们是竞争关系还是互补关系?他们是否可以和谐共存,抑或一个的发展会强烈的抑制另一个的扩张?从全社会的效率与福利角度,政策制定者是否需要对其中一个进行政策扶持,以避免另外一个的潜在锁定风险?等等。

问题之一:电网系统的发展有无边界?

电力系统发展经历了从直流传输到交流成网的历史过程,电压等级、输送容量与输送距离逐渐扩大,系统复杂程度逐步提高。目前,世界各国的主网基本是400kV或者500kV的网架,而最高电压等级达到了交流1000kV,以及直流800kV、1100kV甚至更高。紧密互联的交流电网,也曾被比喻为“电力高速公路交通网”。

那么一个有意思的一般性问题是,电压等级与传输容量与距离是否应该,以及能够继续提升,其必要性与可行性如何,互联电网系统的覆盖范围是否需要或者能够继续扩大。超级电网作为最大的人造系统,其发展有无边界。现实中,的确曾经有“北非-欧洲超级电网”、“洲际电网”的提法与建议。

从技术上来讲,更大范围和/或更高电压等级的输电线路在一定范围内不存在技术性的障碍,更多地争论体现在必要性与可行性上。该种提议的支持者的论据包括资源的更大范围传输与电力的互济与平衡,发挥电网的网络效应。一个地区发生了由于事故或者装机不够的缺电,其原因往往归结到电网覆盖范围不够大,不能够从远处调电予以解决。

这种思路,其实有点类似金融“庞氏骗局”论证的特点。如果一个“集资”活动资金链断裂,其永远可以解释为资金规模不够大。如果能够更大,它就可以不倒,永远玩下去。可事实上,这种论证难有说服力。其扩大的过程,就是对各项资源的消耗与占用增加的过程,所需要的巨大的协调必要性与复杂程度,早就超过了可得与可能的范围。这也是Desertec涉及到了40多个国家与地区,而5、6年以来几无进展的基本原因。

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