智能电网及其在新能源发电中的应用论文

智能电网及其在新能源发电中的应用论文

　　摘要：新能源的迅猛发展，给现有电网带来了新的严峻挑战。风能、太阳能发电具有随机性和间歇性，这无疑使电网运行控制的难度和安全稳定运行的风险明显增大；核电的可调节能力较差，发展核电也需要坚强电网的支撑。这些新的问题使电网升级改造迫在眉睫，也为智能电网在新能源发电中的应用奠定了坚实的基础。

　　关键词：智能电网；新能源；影响

　　当前，随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重，开发使用新能源是世界能源发展的新趋势。2009年9月4日，国家发展改革委员会向全社会公布了《可再生能源中长期发展规划》。规划提出，到2020年可再生能源消费量占能源消费总量的比重将达到15%，形成以自有知识产权为主的可再生能源技术装备能力。

　　1.智能电网概述

　　基于当前的物理电网，与现代化电网运行技术相互结合，构建全新的电网，这就是智能电网。在智能电网中，最大的优势就是高度的智能化与自动化技术，完美结合电子科技与计算机技术，对通讯技术与信息技术进行合理运用，全面优化电力系统。对智能电网的运用可以保证电力资源得以有效节约，并且实现优化配置，确保电力系统的供电更加安全，运行更加可靠，使得电力应用更加高效与环保，不断满足人们对于电力的需求。

　　自2002年以来，美国实现了智能电网技术工作，构建现代化智能电网，而且，电力公司也采取了相应的自动化感应装置。通过对计算机的合理控制，使得电路运作更加智能化。由于我国智能电网研究的发展时间较短，然而起点很高。截止目前，我国很多城市都已经实现了智能电网的应用，使得电力通讯以及电能的远程控制都能够满足最基本的要求。

　　2.智能电网条件下新能源的规划发展

　　（1）新能源储量巨大普遍具备可再生特性，可以为人类生产生活提供持续不断的动力。比如，据相关资料显示：陆上估计能够开发利用的风力资源储量为253GW，而截止到2010年开发利用的风能仅达到4GW，预计到2020年这个数字将会达到20GW；而太阳能光伏并网和离网应用量也在大幅度增加，预计到2020年可以从原来的0.03GW增加到1-2GW。

　　（2）新能源的能量密度分布相对比较低，大力开发和利用新能源资源可能会需要比较大的空间。

　　（3）新能源大部分属于绿色无污染的能源，产生较少的污染排放物，对环境影响小，尤其是对温室效应的影响几乎可以忽略不计。

　　（4）新能源分布范围较广，难以大规模集中利用，小规模分散开发利用可能是比较明智的选择。

　　（5）间断式供应，稳定性较差，持续利用存在较大困难。

　　（6）新能源除水力发电外，开发和利用新能源资源的成本会比普通的常规能源高。

　　3.智能电网在新能源发电中的应用

　　3.1太阳能发电并网

　　以太阳能发电为例，目前有两种作法，一是并网发电，蓄电——变电——输电，进电网后还要二次变电和经过配电后供给用户；另一种方式，就是孤岛形式，一户一系统，自装自用，难以摆脱靠天发电，靠天用电的限制，为了改善应用效果，只有加大投资，增大太阳能发电设备，增加蓄电池容量，这样的结果是好天时浪费，坏天气又不够用，而且，用电大时不够用，不用电时还需要放电，对用户用电来说没有保证。另外，太阳能、风能发电受天时，地理，环境的影响很大，极度不稳定，不稳定的，断续的电能进入电网，会造成谐波、增大损耗、降低电能质量，为此特提出以下设想：

　　（1）设置智能检测装置，时刻检测电能量，过大时自动中断发电或者将多余电能传送给持续耗能装置，保证电能的稳态输出，利用适当的电力系统，滤除劣质电能，保证电力质量。

　　（2）开发新的中小型电能存储设备，将新能源发出的电全部存储，再储能装置内经过适当的处理，达到稳定、优质的标准后，一次性输入电网，投入大规模使用。

　　（3）将太阳能发电与风能发电结合起来，两者相辅相成，互相补充，扬长避短，在太阳能发电过量时，输给风力发电机，保证风力发电的连续性、稳定性、可靠性。风能对于太阳能也能达到优势互补的作用。

　　（4）大规模试用和改进混合电力智能调配技术，从技术上和实践上都很好地实现多能源电力输入，多电源电力输出，智能化节点，数字化互连，節点间自由互连，资源自动调配与共享，自动构建形成微网且可多微网互连、互通；也可以作为电网单一可控的独立用户系统很好的与大电网相连，解决了分布式能源接入电网的难题，实现电能互补，增强大电网和微网两个方面的性能鲁棒性及改善黑启动能力。

　　3.2发展核电

　　核电是绿色发电，经济性好，是解决中国能源电力需求和电力产业结构调整的战略选择。要高度重视核电安全，强化核安全文化理念。要加快核电发展体制机制创新，确保高效发展核电。要合理布局，规划建设“东中部核电带”，内陆省份也要布局建设核电。

　　3.3发展使用储能技术

　　具备智能电网所需要的储能能力的储能装置需要就以下几个方面进行限定：第一，能量密度方面，需要具备小体积、大能量的特点。第二，功率密度方面，对于突变情况的响应速度快。第三，储能效率高。第四，环境适应性强，能够适应特殊环境。第五，储能的容量大，能够适应新能源间歇性及不稳定性的特点。

　　4.结语

　　可靠、优质、经济一直以来是对电网运行的基本要求，智能电网也不例外；新能源发电既可以解决当前的能源危机，又可以减少环境污染。相信通过国家，社会各界人士的共同努力，我们一定能通过智能电网为新能源发电开辟一片新的天地，为21世纪的能源史、人类的发展史书写下光辉篇章。

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