很多人眼里,能源行業(yè)是一種以臟兮兮的機(jī)器設(shè)備、污染、煤炭和石油、老國(guó)企為代表的陳舊事物,而現(xiàn)在突然變成了某種以軟件、互聯(lián)網(wǎng)、電動(dòng)車、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)、朝氣蓬勃的創(chuàng)業(yè)企業(yè)為代表的摩登符號(hào)。這一變化的基礎(chǔ)在于電力系統(tǒng)正在發(fā)生的巨變。 電力系統(tǒng)是為電能的產(chǎn)生、輸送、分配與應(yīng)用
風(fēng)電的問(wèn)題尤其嚴(yán)重,我國(guó)北方風(fēng)電集中開發(fā)地區(qū)大都遭遇較嚴(yán)重的棄風(fēng)限電問(wèn)題,據(jù)統(tǒng)計(jì),2014年上半年全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)等效利用小時(shí)數(shù)僅為為976小時(shí),相比去年同比減少約83小時(shí),東北一些地區(qū)冬季棄風(fēng)限電比例接近40%,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)近百億元。太陽(yáng)能隨著規(guī)模的上升,也出現(xiàn)了因無(wú)法并網(wǎng)而不得不“棄光”的苗頭。
鑒于此,如何在不影響電網(wǎng)安全的情況下,將這些波動(dòng)性很強(qiáng)的新能源電力盡可能多的并網(wǎng),成為了目前各國(guó)電力系統(tǒng)面對(duì)的最大挑戰(zhàn)。與此同時(shí),出力調(diào)節(jié)困難的火電和核電,卻正在日益大型化,單體裝機(jī)的規(guī)模越來(lái)越大,變的更加難以調(diào)節(jié)。而在需求端,隨著電動(dòng)汽車的大規(guī)模普及,電力消費(fèi)的波動(dòng)性也在變的更加復(fù)雜,不久的將來(lái),人類擁有的電動(dòng)車將數(shù)以百萬(wàn)計(jì),甚至更多,德國(guó)政府早在2008年11月就提出未來(lái)10年普及100萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車。2014年,僅斯特拉一家企業(yè)的電動(dòng)車銷量就預(yù)計(jì)超過(guò)3.5萬(wàn)輛,而日產(chǎn)聆風(fēng)電動(dòng)車今年銷量將突破六萬(wàn)輛。
根據(jù)特斯拉提供的數(shù)據(jù),每輛特斯拉電動(dòng)車平均每年行駛15000英里,需要耗費(fèi)4800千瓦時(shí)的電力。4800千瓦時(shí)是什么概念呢,2013年,中國(guó)人均年用電量?jī)H為3900千瓦時(shí),美國(guó)2012年平均每戶居民耗電超過(guò)10800千瓦時(shí),因此,如果電動(dòng)車大量投入使用,社會(huì)耗電量將大量增加。更糟糕的是,高度城市化導(dǎo)致全球人口前所未有的集中,因此在下班后,電動(dòng)汽車用戶一起充電將導(dǎo)致部分地區(qū)的電力負(fù)荷激增,嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全。如何滿足幾十萬(wàn)輛電動(dòng)車同時(shí)充電,又不至于因?yàn)殡妷貉杆傧陆祵?dǎo)致電網(wǎng)崩潰,成為擺在電網(wǎng)企業(yè)面前的棘手難題。
正是由于以上原因,電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)空間正在從發(fā)電和用電兩端被前所未有的壓縮,這也對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制技術(shù)提出了更高的要求。在這樣的背景下,柔性,或者也可以稱為靈活性,將是決定整個(gè)電力系統(tǒng)先進(jìn)與否的關(guān)鍵因素,而電力系統(tǒng)是否能夠滿足先進(jìn)生產(chǎn)力的要求,將決定一個(gè)國(guó)家未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)力。奧巴馬一直將電力系統(tǒng)的先進(jìn)性視作國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要方面,他在2009年就公開表示“中國(guó)、印度、日本、德國(guó),每個(gè)國(guó)家都在爭(zhēng)先開發(fā)智能電網(wǎng)和能源利用的新途徑,而贏得這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)家將在全球經(jīng)濟(jì)中處于領(lǐng)先。我希望美國(guó)成為這個(gè)國(guó)家!
作者:曹寅 來(lái)源:能源互聯(lián)網(wǎng)
責(zé)任編輯:wutongyufg