这是电力系统发生巨变的40年——访中国科学院院士、中国电科院名誉院长周孝信

2018-12-04 15:34:45 国家电网报  点击量: 评论 (0)
改革开放40年来,我国电力系统无论在系统规模、装机容量、技术水平还是安全运行水平等方面,都发生了巨大的变化,取得了显著的进步。日前,记者就此采访了中国科学院院士、中国电科院名誉院长周孝信。

第三是要构建一个多能互补的综合能源电力系统。为了更多消纳可再生能源,提高能源综合利用效率,建立多能互补的综合能源电力系统势在必行。其包括用户侧和电源侧两方面。在用户侧实现多种类型能源的综合利用,通过综合能源服务中心等形式,为客户提供综合能源服务,在充实改善服务内容和质量的同时,提高能源利用效率。在电源侧,特别是西部可再生能源基地,发展多能互补,通过水电、风电、太阳能热发电以及火电灵活调节等不同特性电源的协同互补,平抑可再生能源出力的间歇性和波动性,使得输出的电能更稳定。结合西部更大规模可再生能源基地的建设,发展电力的就地消纳以及转化为可贮存、可运输的气体、液体燃料(通过电制氢、制甲烷等)也是未来的重要选项。

第四是成为信息物理融合的智能电力系统。在未来电力系统可再生能源占优的需求背景下,在智能电网和综合能源系统、互联网和人工智能技术快速发展和普及的基础上,能源互联网、能源物联网理念和技术推动未来电网发展为信息物理融合的智慧能源电力系统的步伐不断加快。利用发达的网络信息技术促进可再生能源的消纳,提高能源利用效率和服务客户水平的需求,都将达到前所未有的高度。

推动技术创新构建更加 清洁智能的综合能源电力系统

周孝信表示,未来将构建的是更加清洁、智能的综合能源电力系统,在构建新一代电力系统中,有几大关键技术将发挥重要作用。

一是高效低成本可再生能源发电技术。近年来,光伏发电、陆上风电快速发展,不久的将来都要实现平价上网。这一方面要依靠科学研究和产业技术的进步,不断提高发电效率,降低设备成本,还要克服一些体制机制障碍,更充分地发挥电力市场交易的作用,促进可再生能源的消纳。

二是高效低成本长寿命储能技术。要实现可再生能源大规模发展,高效低成本长寿命储能作为一种配合,是非常关键的。当前,除抽水蓄能以外,其他技术还没有成熟到可以大规模应用的程度。磷酸铁锂电池储能的技术进步很快,成本也大幅度降低。在国家政策引导下,其商业化应用的前景显现。2018年以来用户侧和电网侧配置电池储能的意愿明显增加。为了尽快实现其规模化应用的目标,当前要继续加强研发力度,不断提高相关性能、降低成本。其他类型的储能,如储热、压缩空气储能、太阳能热发电等,都在开展相关研究和示范应用,我们期待着些技术的不断进步和突破。

三是高可靠性低损耗电力电子技术。在这方面,期望大容量柔性直流输电装备的核心部件——IGBT能够早日实现国产品的批量应用。要进一步加大新一代电力电子器件如基于宽禁带半导体碳化硅器件的研发力度,早日实现耐高电压、耐高温性能强,体积小,安全性可靠性高的电力电子装备在电网中应用,使新一代电力系统中柔性直流输电、可再生能源接入电网的可靠性和效率更高。

四是新一代人工智能技术。碍于技术发展,以前有些事想做却做不了,比如做电力系统稳定的快速在线分析。现在电网规模这么大,只凭人的经验去分析海量数据已经不够了,准确性、快速性都跟不上。现在就设想能不能用人工智能解决这个问题,以加快电力系统在线分析和控制的速度。

此外,还有一些新型输电方式正在研究中,比如超导输电、既能输液态天然气又能输电的输能管线等。

加强科研攻关为电力系统发展 贡献重要技术和解决方案

周孝信说,在改革开放和社会经济发展的进程中,中国电科院为我国电力系统的发展作了非常突出的贡献。40年来,中国电科院在我国电力系统发展的不同阶段提供了基础性和共性的关键技术和研究手段,在一系列电力系统重大工程实践的关键时刻贡献了相关技术和解决方案。

以电系统仿真分析技术和电力电子应用技术为例。电力系统仿真分析技术是电网规划设计、调度运行都离不开的技术支撑。我国电力系统纵横几千千米,连接千家万户,其中包含各种设备,这样大规模的人造系统,如果想实现有效控制和故障处理,必须事先做好充分预案和在线分析。通过大型电力系统仿真软件的自主研发和引进国外相关软件的消化和吸收,目前在电力系统规划、设计、调度运行方面的应用软件都实现了自主可控。

中国电科院在此领域有十分强大的科研开发团队,先后研制了大型电力系统分析软件和大电网全数字实时仿真装置等先进手段,建成国家电网仿真中心和数据中心,形成世界上功能最强的电网仿真体系。相关成果先后获得1985年和2009年国家科技进步一等奖。

从离线分析到在线分析,从物理模拟到全数字仿真,中国电科院除具备研究开发电力系统分析应用软件的能力外,也具有全方位分析解决电力系统技术难题、支持电网安全稳定运行的能力。多年来,为电网规划设计和调度运行提供强有力技术支持,为我国电网的发展和持续安全稳定运行作出了突出的贡献。

电力电子装备在电力系统的应用,是中国电科院率先在公司系统内倡导的研究和发展方向。

自上世纪90年代起,从试验研究、装备制造、工程承接到人才培养,中国电科院在电力电子应用领域各环节中都做了大量开创性工作。从早期的无功补偿装备研制和应用,到220千伏和500千伏超高压输电可控串补等灵活交流输电系统研究和装备研制,以及高压和特高压直流输电、柔性直流输电技术研究和装备研制,还有近期开展的风电太阳能电力电子装备接入电网和直流电网研究,都在行业内起到了先导作用,为我国电网中发展电力电子技术和装备奠定了坚实的基础。

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责任编辑:继电保护

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