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在体制方面,国家电网公司业务范围涵盖从线路变电配电到用电服务各个环节,在统规划统标准快速推进等方面存在明显体制优势。
总体发展目标和基本架构总体发展目标坚强智能电网总体发展目标是建设以特高压电网为骨干网架各级电网协调发展坚强电网为基础,以信息化数字化自动化互动化为特征自主创新国际领先坚强智能电网。
坚强智能电网应具备坚强网架结构,各类电源接入送出适应能力,大范围资源优化配臵能力和用户多样化服务能力,以实现安全可靠优质清洁高效互动电力供应,推动电力行业及相关产业技术升级,满足我国经济社会全面协调可持续发展要求。
特征与内涵坚强智能电网基本特征是技术上体现信息化数字化自动化互动化,管理上体现集团化集约化精益化标准化。
信息化数字化自动化互动化是坚强智能电网基本技术特征。
信息化是坚强智能电网实施基础,实现实时和非实时信息高度集成共享与利用数字化是坚强智能电网主要实现形式,定量描述电网对象结构特性及状态,实现各类信息精确高效采集与传输自动化是坚强智能电网重要实现手段,依靠先进自动控制策略,实现电网运行控制自动化水平全面提高与管理水平全面提升互动化是坚强智能电网内在要求,实现电源电网和用户资源友好互动和相互协调。
坚强可靠经济高效清洁环保透明开放友好互动是坚强智能电网基本内涵。
坚强可靠,具有坚强网架结构强大电力输送能力和安全可靠电力供应经济高效,提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产高效利用清洁环保,促进可再生能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消费中比重透明开放,电网电源和用户信息透明共享,电网无歧视开放友好互动,实现电网运行方式灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入与退出,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。
基本构架电网基础体系技术支撑体系智能应用体系标准规范体系是坚强智能电网四大体系。
电网基础体系是坚强智能电网物质载体,是实现坚强重要基础技术支撑体系是指先进通信信息控制等应用技术,是实现智能基础智能应用体系是保障电网安全经济高效运行,充分利用能源和社会资源,提供用户增值服务具体体现标准规范体系是指技术管理方面标准规范,以及试验认证评估体系,是建设坚强智能电网制度保障。
总体发展阶段坚强智能电网分为三个发展阶段年为第阶段,即研究试点阶段。
完成坚强智能电网整体规划,形成顶层设计制定坚强智能电网建设标准加强各级电网建设,开展关键性基础性共用性技术研究工作,进行技术和应用试点。
到年,坚强智能电网关键技术设备研究和建设试点全面开展。
两纵两横特高压网络架构基本形成可再生能源发电运行控制和功率预测技术取得突破,电网接入风电规模达万千瓦光伏发电万千瓦抽水蓄能万千瓦千伏及以上线路超过万公里变电容量亿千伏安,其中特高压交流线路万公里变电容量亿千伏安特高压直流输电核心技术达到国际领先水平电网优化配臵资源能力超过亿千瓦,其中特高压电网超过万千瓦制定数字化智能化变电站智能设备技术标准规范体系,完成智能变电站建设及改造试点完成智能配电网示范性工程建设,电动汽车充电站达到千座规模建设双向互动服务及分布式电源接入试点,在北京上海等中心城市建设个智能用电示范小区或工业园区,智能电表覆盖率超过,用户超过万户,智能电表全面覆盖千伏电压等级大用户工商业用户完成智能调度技术支持系统开发,在国调三华网调和部分省调投入运行,千伏及以上厂站相量测量装臵覆盖率达到以上建设四个通信枢纽中心,建成工程。
年为第二阶段,即全面建设阶段。
跟踪发展需要技术进步并进行建设评估,滚动完善修订坚强智能电网发展规划和建设标准,坚强智能电网建设全面铺开。
到年,基本建成坚强智能电网,关键技术和装备达到国际领先水平。
基本建成以特高压电网为骨干网架各级电网协调发展国家电网风电太阳能等可再生能源发电运行控制和功率预测技术全面推广,电网接入风电规模超过万千瓦光伏发电万千瓦抽水蓄能万千瓦千伏及以上线路超过万公里变电容量亿千伏安,其中特高压交流线路万公里变电容量亿千伏安电网优化配臵资源能力超过亿千瓦,其中特高压电网超过亿千瓦灵活输电技术全面推广应用,关键技术和装备达到国际领先水平开展枢纽变电站智能化建设和改造,加强智能化设备对电网优化调度和运行管理信息支撑功能完成省会城市实用型配电自动化系统建设,电动汽车充电站超过座双向互动服务在部分城市得到应用,基本建成用电信息采集系统,智能电表覆盖率超过,用户超过亿户公司系统省级以上调度机构建成智能调度技术支持系统,千伏及以上厂站相量测量覆盖率达到建成规范统全覆盖输配电通信传输网接入网管理网同步网,基本建成国家电网资源计划系统。
年为第三阶段,即完善提升阶段。
在全面建设基础上,评估建设绩效,结合应用需求和技术发展,进步完善和提升坚强智能电网综合水平,引领国际智能电网技术发展。
到年,全面建成坚强智能电网,技术和装备全面达到国际领先水平。
全面建成以特高压电网为骨干网架各级电网协调发展坚强国家电网新能源有序并网发电,并与电力系统协调经济运行,电网接入风电规模超过亿千瓦光伏发电万千瓦抽水蓄能万千瓦千伏及以上线路超过万公里变电容量亿千伏安,其中特高压交流线路超过万公里变电容量亿千伏安电网优化配臵资源能力超过亿千瓦,其中特高压电网超过亿千瓦特高压及技术和装备全面达到国际领先水平枢纽及中心变电站完成智能化建设和改造建立面向智能电网和智能化设备设备运行管理体系在重点城市建成具有自愈灵活可调能力智能配电网,电动汽车充电站达到万座规模双向互动服务得到推广,全面建成并完善用户用电信息采集系统,智能电表覆盖率达全面建成公司系统省级以上体化智能调度体系进步强化和优化通信网络,全面建成系统,信息化平台整体达到国际领先水平。
发展路线发展思路和原则坚强智能电网发展思路是,从中国国情出发,以社会用户服务需求为导向,以先进信息通信和控制技术为手段,以满足经济社会可持续发展为目标,以坚强网架为基础,以信息平台为支撑,实现电力流信息流业务流高度体化融合,构建贯穿发电线路变电配电用电服务和调度全部环节和全电压等级电网可持续发展体系。
建设坚强智能电网,必须把握以下基本原则是坚持统筹规划统标准分步实施试点先行整体推进二是坚持以发展为主线,加快建设以特高压为骨干网架各级电网协调发展坚强电网三是坚持突出体系建设,以通信信息为平台,以调度为协调运作中心,各环节相互衔接整体推进。
发电环节发展基础近年来,我国发电装机规模快速增长,发电设备装备水平明显改善,新能源发电发展迅速。
国家电网公司深入开展机网协调技术研究,并对大规模可再生能源发电运行控制发电出力预测电网接纳能力对电网安全稳定影响等关键技术开展了研究。
制订了风电等新能源并网技术标准,研究替代化石能源推动水电基地开发推动核电快速发展推动风能和太阳能等可再生能源发展小计合计减排效益智能电网输送体系建设,将大大提高能源输送效率,促进可再生能源利用,减少污染物排放。
此外,坚强智能电网将推动蓄能电池充电技术发展,从而加速电动汽车发展,减少温室气体排放。
初步分析,年我国全面建成智能电网后,提高输电和终端使用效率减排二氧化碳亿吨,推动可再生和清洁能源开发利用减排二氧化碳亿吨,电动汽车应用减排万吨,如表所示。
表年我国坚强智能电网实现减排效益减排途径二氧化碳减排量万吨二氧化硫减排量万吨节能带来减排替代化石能源带来减排电动汽车技术应用带来减排合计社会效益发展坚强智能电网,不仅可以使电网企业受益,而且可以使电力用户发电企业都取得更好综合经济效益。
主要表现在减少电力用户电费支出,增加供电可靠性提升输电效率减少运行维护和建设成本,降低电网企业综合运营成本减少发电装机投资,提升发电设备寿命,降低发电企业综合运营成本。
同时,发展坚强智能电网还可带动相关产业发展促进经济增长拉动社会劳动就业。
据测算,个月用电量为千瓦时家庭,考虑峰谷电价差和节电效益,可减少总电费支出约。
对于发电企业,到年,建设运行智能电网可削减高峰负荷亿千瓦,按照机组备用率计算,相当于减少装机容量约亿千瓦,按照火电机组建设成本元千瓦来测算,将减少投资累计约亿元。
对于电网企业,除了因采用新技术减少线路等投资外,通过降低网损等手段,每年可增加企业收益累计达亿元。
年间,通过坚强智能电网建设,年均投资亿元以上,促进我国年平均增幅约为,年平均拉动就业人数万人左右,有效带动信息通信装备制造智能家用电器产业发展,促进技术升级和产业结构调整。
公司效益根据以上投资规模,按照成本收益原则,在考虑年电量增长率分别为和,年,年电量增长率均为,工资增长率为,折旧及其他成本采用年实际费率水平等情况下,经初步测算,若实现公司净资产收益率为收益水平,到年需累计上调输配电价西北太平洋国家实验室研究结果表明,智能电网可以使家庭用户每年电费平均降低。
在我国,居民家庭主要电器有空调电冰箱电视机电热水器抽油烟机微波炉和洗衣机等。
其中,能转移到低谷时段运行电器有电热水器和洗衣机,约占家庭用电比重。
假设个居民家庭月用电量为千瓦时,基本电价为元千瓦时,高峰时段电价为元千瓦时,低谷时段电价为元千瓦时。
经测算,家庭总用电费用支出将减少左右,加上用电设备节电效益,居民家庭可减少总电费支出约。
分千瓦时含税,到年需累计上调输配电价分千瓦时含税。
建议建设坚强智能电网是事关全局复杂系统工程,涉及许多电网发展重要问题和公司工作方方面面,目前所开展工作还仅是阶段性。
由于本次研究时间较短,在关键技术研究技术标准和规范体系示范项目重点工程建设建设规模和投资效益分析等方面还需要做进步工作。
为此,提出以下建议是加强组织保障,完善组织体系。
建立专门机构,统安排部署并开展有关工作明确责任部门和各相关单位职责分工,保证各环节工作紧密衔接,协调推进二是根据坚强智能电网研究成果,进步完善国家电网发展规划,明确分阶段目标和重点项目三是尽快制定技术标准规范体系,开展重大关键技术攻关,为加快推进坚强智能电网建设奠定基础四是启动开展公司管理机制运营模式和如何与坚强智能电网发展需要相适应相关问题研究五是细化完善实施方案,尽快启动示范和试点工程建设。
近期要加快风能太阳能发电技术研究中心建设,实现可再生能源发电运行控制和功率预测技术突破开展智能变电站改造试点智能配电网试点智能电表试点和智能电网示范园区建设,加快智能调度技术支持系统研究应用,完成工程建设六是积极向有关部门汇报和沟通,力争将坚强智能电网建设规划纳入国家重大科技项目计划和国家能源战略规划争取国家出台优惠政策,在电网项目核准电价资金政策和标准制定方面给予支持七是加强沟通宣传,引导发电企业电器设备制造商电力用户主动适应电网发展趋势,加强国际交流,积极参与国际标
