智能电网知识普及(完全版)

[e-mail]陈先第1页智能电网知识普及WhatIsSmartGrid？2010年新技术讲座[e-mail]陈先第2页引入感性认识智能电网电网为什么要智能理性认识智能电网[e-mail]陈先第3页本报告的形成基础和基本认识本报告参照市面智能电网书籍《智能电网导论》、《智能电网知识读本》、《智能电网技术》（刘振亚主编）及网上公开资料进行写作。智能电网在中国刚起步，定义、概念还不统一。全世界都在关注智能电网，因为：它是新的经济增长点、新能源利用的关键、节约能源的重要举措。总之，它将引发能源革命。智能电网在美国发展得相对成熟。波尔德市是世界上首个智能电网城市。2008年完成了一期工程建设。中国式智能电网的规划——坚强智能电网——也即特高压电网，专家对此规划褒贬不一。但已于2009年启动。[e-mail]陈先第4页什么是智能电网？——感性认识通过视频，让我们感性认识智能电网（上海世博电力馆）全球首个SmartGridCity——科罗拉多州波尔德市（2008年8月完成了其智能电网的第一期工程）。[e-mail]陈先第5页通过视频案例，看到智能电网的美好图景电价不再一成不变，它会根据一天中不同时段来自动定价。（用电高峰，电价自动上扬。不在高峰期熨衣服。）以前只是电力系统读取用户的电表，现在用户也可看到整个城市的用电情况，从而为自己的用电进行规划。互动性再也不用担心停电怎么办了，因为智能电网可以在最短的时间内实现自动恢复，在公用事业人员修理之前，保证供电的连续性。自愈性用户可以控制调温器的设置，在离开家时命令提高空调的温度，回到家时再恢复到一个比较舒适的低温。你也可以发电，卖给国家电网。分布式能源当汽车电池价格低时，可用来存储电能，高时卖回给电网。[e-mail]陈先第6页电网为什么要智能？——通过两个关键词解析新能源风能和太阳能为主的清洁能源也有其弱点，那就是稳定性差，不如燃煤和燃油机组似的可以保证稳发和饱发。如在夜晚和阴天太阳能就不能保证供发电能，而风能更是转速时有时无，时快时慢。现在智能电网概念中就提出了解决的办法来，这就意味着太阳能和风能的大发展的时期的到来。[e-mail]陈先第7页电网为什么要智能？——通过两个关键词解析节约2008年全国社会用电总量近35000亿千瓦时，如果实现智能电网的转型，相当于每年可以节省其中5%~10%左右的电力资源。折合2000亿元人民币。案例：深圳市[e-mail]陈先第8页节约案例：深圳市0100200300400500600700800用电高峰用电低谷供电数值单位：万千瓦用电高峰：770用电低谷：600减少40万千瓦高峰期负荷少建一个40万千瓦装机容量的电厂少建一个500千伏安的变电站节省五六亿元人民币智能电网，可以节省很多钱…[e-mail]陈先第9页理性认识智能电网，须从三方面入手1、智能电网定义（自己总结）通过信息化手段，使能源资源开发、转换（发电）、输电、配电、供电、售电及用电的电网系统的各个环节，进行智能交流，实现精确供电、互补供电、提高能源利用率、供电安全，节省用电成本的目标。这样的电力网络，称为智能电网。2、中国建设智能电网的背景；3、坚强智能电网的内涵。[e-mail]陈先第10页主要内容第一章建设坚强智能电网的背景：第二章坚强智能电网；第三章智能电网工程实践；第四章福建省公司智能电网工程实践。[e-mail]陈先第11页第一章建设坚强智能电网的背景第一节国民经济发展与电力消费；第二节电源建设；第三节电网建设；第四节电网发展面临的形势；第五节建设坚强智能电网的必要性。[e-mail]陈先第12页第一章中国电力概况电力是经济社会发展的基础设施和重要的公用事业之一。多年来，我国电网建设逐步加强，城乡电网建设与改造取得的成效，保障了国民经济发展和社会进步对用电的强劲需求。未来几十年将是我国全面建设小康社会，向工业化、城镇化、信息化和现代化深入推进的重要发展时期，也是我国加强节能减排，建设“资源节约型、环境友好型”社会，实现能源与经济社会和谐发展的关键时期，对作为重要基础产业的电力工业发展，尤其是电网发展提出了更多、更高的要求。[e-mail]陈先第13页第一节国民经济发展与电力消费一、经济发展情况[e-mail]陈先第14页第一节国民经济发展与电力消费二、电力需求情况：（一）电力需求增长情况[e-mail]陈先第15页第一节国民经济发展与电力消费二、电力需求情况：（二）人均用电增长情况[e-mail]陈先第16页第一节国民经济发展与电力消费三、经济发展与电力需求：1978－1990年，我国国民经济得到了很大发展，人民生活水平得到较大提高，经过改革开放，基本解决了温饱问题，处于建设全面小康社会的时期。在这一期间，经济增速普遍高于电力增速，弹性系数大多小于1，1978－1990年的电力消费弹性系数平均为0.86。1991－2000年，我国进入实现总体小康的阶段，市场经济开始迅速发展，在经过亚洲金融危机的冲击后，我国经济、电力均步入稳步发展的道路，其中1998年的电力消费弹性系数较低，为0.36，从1999年开始有所回升，到2000年上升为1.35。但总体来看，经济增长速度快于电力增长速度，1991－2000年的电力消费弹性系数平均为0.76。[e-mail]陈先第17页第一节国民经济发展与电力消费三、经济发展与电力需求：2001－2008年，我国进入全面建设小康社会的阶段。社会主义市场经济体制继续完善，同时随着消费结构的升级，我国逐步进入重化工业化时期，电力增速超越经济增速，从2001年到2007年连续七年弹性系数大于1，其中2003年左右较高，为1.53。此后由于金融危机影响，高耗能行业增长缓慢，弹性系数有所回落，2008年为0.61。2001－2008年的电力消费弹性系数平均为1.24。总体来看，电力作为国民经济发展的重要基础性产业和公用事业之一，满足了国民经济快速发展和人民生活水平不断提高的电力需求。同时，经济的快速发展给电力行业提出了新的要求。因此，电源、电网等要保持适度协调发展，创新和应用新技术，为经济的发展提供保障。[e-mail]陈先第18页第二节电源建设1949年，我国发电装机容量仅为184.9万千瓦，居世界第二十一位。截至2009年底，我国发电装机容量达到8.7亿千瓦，居世界第二位。我国电源建设的稳步发展始于1978年。2009年，全国发电装机达到8.7亿千瓦，比1978年增长14.3倍。2009年发电量3.66万亿千瓦时，比1978年增长13倍。[e-mail]陈先第19页第二节电源建设[e-mail]陈先第20页第二节电源建设[e-mail]陈先第21页第二节电源建设受能源资源与技术发展水平的限制，我国发电装机长期以燃煤火电为主。党的十六大、十七大以来，电力工业全面落实科学发展观，水电发展加快，核电发展提速，风电快速发展，我国电源结构不断调整，但总体来看，以火电为主的电源结构没有发生本质变化。[e-mail]陈先第22页第二节电源建设截至2009年底，核电、风电占总装机的比重分别为1.0%、1.8%。未来我国风电开发，将以“建设大基地、融入大电网”的方式进行规划和布局，分别在河北、内蒙古、吉林、甘肃、新疆、江苏等省区建设七个千万千瓦级风电基地。[e-mail]陈先第23页第三节电网建设一、电网发展历程:1、基本知识：输电电压一般分为高压、超高压和特高压。国际上，高压（HV）通常指35－220千伏的电压，超高压（EHV）通常指330千伏及以上、1000千伏以下的电压，特高压（UHV）指1000千伏交流电压。高压直流（HVDC）通常指的是±660千伏及以下的直流输电电压，±660千伏以上的电压称为特高压直流（UHVDC）。我国高压电网指的是110千伏和220千伏电网，超高压电网指的是330千伏、500千伏和750千伏电网，特高压输电指的是1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流输电工程和技术。[e-mail]陈先第24页第三节电网建设2、基本数据：（1）数据对比1978年底，全国35千伏及以上输电线路回路长度仅为23.05万公里，变电设备容量为1.26亿千伏安。220千伏线路长度从1978年的2.32万公里发展到2009年的40.0万公里，约为30年前的17倍。500千伏线路1985年为2539公里，2009年迅速发展到12.2万公里，约为1985年的50倍。30年间220千伏及以上变电容量从2528万千伏安增至16.5亿千伏安，约为1978年的65倍。[e-mail]陈先第25页第三节电网建设2、基本数据：（2）交流输电的发展1978年，为满足武钢的用电要求，加强鄂豫两省联网，扩大电网容量，国家批准建设河南平顶山－湖北武昌500千伏输变电工程，工程于1979年11月开工建设，1981年12月建成投运，我国成为世界上第八个拥有500千伏输电线路的国家。到2009年底，各地区500千伏主网架初步形成。2003年9月，中国第一个750千伏输变电示范工程（甘肃兰州东－青海官亭）在西北地区开工建设，至2005年9月，世界上海拔最高、中国运行电压等级最高的750千伏输电线路正式建成投运。[e-mail]陈先第26页第三节电网建设2、基本数据：（2）交流输电的发展2009年，特高压输电技术取得重大突破。特高压交流试验示范工程自2009年1月初建成投运，我国电网最高运行电压达到1000千伏，并持续安全运行，2009年全年交换电量达到88亿千瓦时，验证了特高压输电的可行性、安全性、优越性。[e-mail]陈先第27页第三节电网建设2、基本数据：（3）直流输电的发展直流输电发展迅速，中国已经成为世界上直流输电技术领先的国家。1987年为满足舟山群岛经济发展的用电需要，实现浙江电网跨海向舟山群岛送电，我国建成了自行设计、全部国产设备的±100千伏舟山直流输电工程。1985年开工建设±500千伏葛洲坝至上海直流输电工程，1989年9月单极建成投运，1990年双极全部建成投运，是我国首条±500千伏直流输电工程，首次实现华中、华东两大区域电网的直流联网。。2009年12月26日，我国自主设计建设的向家坝－上海±800千伏特高压直流示范工程全线带电，12月28日云南－广东±800千伏特高压直流输电工程建成投运。[e-mail]陈先第28页第三节电网建设二、跨省跨区资源优化配置能力建设1、到“十一五”末，除新疆、西藏、海南、台湾外，我国电网全部实现交直流联网，基本形成了全国联网的基本框架。2、目前，华北、华中电网通过1000千伏实现特高压交流联网；华中电网与华东电网通过葛洲坝－南桥、龙泉－政平和宜都－华新直流工程实现联网；华中和南方电网通过三峡－广东直流实现联网；西北与华中电网通过灵宝直流背靠背工程实现联网。3、计划2010年实现新疆通过750千伏与西北主网联网，2011年西藏将通过直流与西北电网联网。[e-mail]陈先第29页第四节电网发展面临的形势一、经济社会发展提出新要求：根据全面建设小康社会的奋斗目标，预计到2020年，我国用电需求将达到7.7万亿千瓦时，发电装机将在2008年基础上翻一番，达到16亿千瓦左右。即使如此，我国2020年人均用电量也仅相当于经济合作组织国家2007年水平的一半，电力工业发展的任务还相当艰巨。当前，我国电网发展总体滞后，城市和农村供电水平不高，资源优化