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周孝信院士:用互联网思维构建新一代电力系统 回产品目录

  “我国必须以互联网思维审视和改造传统电力系统,而建设能源互联网是构建新一代电力系统的关键步骤。”在日前由南瑞集团有限公司和国网(苏州)城市能源研究院联合主办的“泛在电力物联网与城市高级研讨会”上,中国科学院院士、科学研究院名誉院长周孝信称。他指出,能源互联网是在智能电网基础上,互联网思维理念和技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合,实现能源系统和能源产业发展新形态,即“互联网化”,这是新一代能源和电力系统的重要发展方向。

  近日,记者就新一代电力如何最大化地提高能源综合利用效率、能源互联网如何助力城市能源转型等问题专访了周孝信院士。

  以非化石能源为主的电源结构有助于实现能源转型

  Q:您曾提出,能源转型的核心是新一代电力系统。请问电力系统的发展经过了哪几个阶段?

  周孝信:新一代能源系统是以电力为中心,以电网为主干和平台,各种一次、二次能源的生产、传输、使用、存储和转换装置以及信息、通信、控制和保护装置直接或间接所构成的网络化物理系统。

  回顾电力系统的发展历程,第一代电力系统是19世纪末至20世纪50年代,特点是小机组、低电压、小电网,电网安全和供电可靠性低,当时的电源和电网处于初级发展模式。

  第二代电力系统是20世纪50年代至20世纪末,特点是大机组、超高压和大电网,安全性和可靠性得以提高,但大电网停电风险依然存在,且仍然高度依赖化石能源,是一种不可持续的发展模式。

  第三代电力系统是从21世纪初至21世纪中叶,以可再生能源和清洁能源发电为主(占70%—80%以上),骨干电源与分布式电源结合,主干电网与局域配电网、微电网相结合。在这期间,供电可靠性大幅提高,基本可以排除用户意外停电的风险,且是以非化石能源为主的综合能源电力系统,是一种可持续的发展模式。

  Q:您认为新一代电力系统发展的最大推动力是什么?

  周孝信:个人认为,一个就是绿色发展,这是在可再生能源技术发展推动下的电力系统转型。另一个就是数字革命,这是在互联网信息技术进步推动下的电力系统数字化和智能化。这两大革命是推动电力系统发展模式转换的驱动力。

  第三代电力系统即新一代电力系统,是百年来第一、二代电力系统的传承和发展。从第一代电力系统到第三代电力系统发展的内在动力是电能供需的变化,对于第三代电力系统而言,其主要驱动力是电源结构的变化。这种变化是伴随着能源转型发生的,原因在于化石能源的有限资源、环境保护要求日益严格,以及在信息通信技术高速发展的推动下,对系统运行和用户服务自动化、智能化水平的更高要求。我始终认为,第三代电力系统最根本特征就是电源的变化,结构的变化影响着一切。大力开发利用可再生能源,形成以非化石能源为主的电源结构,构建新一代电力系统,是实现能源转型、建设新一代能源系统的主要途径。

  建立既节能环保又满足生活需要的城市能源系统

  Q:新一代城市能源电力系统表现出了哪些主要特征?

  周孝信:我认为,新一代城市能源电力系统主要有四个特征:

  一是可再生能源优先、因地制宜的多元能源结构。我认为城市的发展肯定要电气化优先,但一定要因地制宜地考虑,而不是千篇一律。比如要考虑多元化的清洁能源,包括天然气、分布式光伏、地热等。

  二是集中分布并举、协同可靠的电力生产和供应模式。今后要发展分布式能源,而且它将来可能占的比重会越来越大。所以,不管是做电源规划或是电力规划,一定要协同起来。

  三是供需互动、多能互补、节约高效的用能用电方式。我觉得,多能互补更适合在城市里发展,特别是在一些大型企业,比如工商企业中。同时,我呼吁大家要养成节约的习惯,比如节电节能,学会高效的用能用电方式。

  四是面向全社会的平台性和综合能源电力服务。

  Q:判断新一代“城市能源电力系统”关键指标是什么?

  周孝信:我认为,关键指标主要包括电能在终端能源消费中的比重、供电供能可靠性指标、城市绿色能源生产消费指标(绿色交通、绿色建筑、工商企业、城市居民)、城市能源系统总体能源利用效率等。

  具体而言,比如在绿色交通方面,要看其电气化和清洁燃料的应用指标。在城市里,比如公交车和私家车,要看有多少是电动的、有多少是用氢能的、还有多少是用甲醇的。这些都是我们一定要考虑的方面。而在绿色建筑领域,就要看建筑节能和清洁供暖制冷指标。建筑领域作为节能降耗的重要领域,现在有很多标准,目前实现的情况如何?我们也要重点关注。

 
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