電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院組織科研項(xiàng)目課題組,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展情況的分析研究,提出了中國(guó)智能電網(wǎng)的定位、核心價(jià)值、發(fā)展模式和規(guī)劃發(fā)展路線圖,探討了智能電網(wǎng)的總體方案和關(guān)鍵技術(shù)。本書內(nèi)容包括國(guó)內(nèi)外能源發(fā)展背景、能源轉(zhuǎn)型發(fā)展需求及模式創(chuàng)新、智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng),以及智能電網(wǎng)的架構(gòu)和建設(shè),對(duì)中國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展具有重要參考價(jià)值。
本書是一部研究能源轉(zhuǎn)型與智能電網(wǎng)的經(jīng)典專著
發(fā)展是人類進(jìn)步的永恒主題 能源是人類社會(huì)生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)也是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?縱觀人類社會(huì)發(fā)展的歷史 人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替 從整個(gè)工業(yè)發(fā)展史來(lái)看 能源創(chuàng)新是工業(yè)革命的驅(qū)動(dòng)力 至今 人類已經(jīng)歷過(guò)三次能源革命 第yi次能源革命是人工火的發(fā)明和使用 是人類進(jìn)入文明時(shí)代的標(biāo)志 第二次能源革命是蒸汽機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用 催生了第yi次工業(yè)革命 帶動(dòng)了輕工業(yè)的發(fā)展 第三次能源革命是內(nèi)燃機(jī)和電力的發(fā)明 推動(dòng)了第二次工業(yè)革命 加快了重工業(yè)的發(fā)展 人類從此進(jìn)入了電力時(shí)代 能源生產(chǎn)方式的革新改變了人類的生產(chǎn)和生活方式 是時(shí)代進(jìn)步的重要標(biāo)志。
如今 能源發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和新的需求 新一次的能源革命正在開啟首先 化石能源的大規(guī)模利用產(chǎn)生了大量溫室氣體 而排放出的大量溫室氣體已對(duì)全球氣候環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅 全球氣溫變暖、冰川消融、海平面上升、極端天氣等已初露端倪 其次 能源開發(fā)利用方式不合理造成的環(huán)境污染問(wèn)題已成為世界各國(guó)面臨的共同挑戰(zhàn) 化石燃料在燃燒利用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氮氧化物、硫化物和顆粒物等污染物 如果不改變?nèi)祟惖挠媚芊绞?環(huán)境污染將威脅人類的生存 zui后 地球能源資源有限 人類對(duì)能源的需求量和消耗量不斷增加 資源緊張與社會(huì)發(fā)展之間的矛盾日益突出 大力發(fā)展新能源和可再生能源 是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障 加快能源轉(zhuǎn)型發(fā)展 構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系推動(dòng)了新一輪的能源變革 能源發(fā)展格局正經(jīng)歷著重
大而深刻的變化。
電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用 智能電網(wǎng)是未來(lái)能源體系的核心 電能是zui清潔、zui高效、zui便捷的能源利用形式 也是新能源和可再生能源利用的zui佳選擇 智能電網(wǎng)通過(guò)提升電網(wǎng)的柔性 加強(qiáng)“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”的高效互動(dòng) 提高系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和適應(yīng)性 以滿足新能源開發(fā)和多樣互動(dòng)用電需求 是能源行業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整的關(guān)鍵智能電網(wǎng)自提出以來(lái)得到世界范圍的廣泛認(rèn)同 經(jīng)過(guò)十幾年來(lái)的實(shí)踐探索 其概念和特征、內(nèi)涵與外延不斷得到豐富和發(fā)展 隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的興起 先進(jìn)信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)理念與能源產(chǎn)業(yè)深度融合 推動(dòng)著能源新技術(shù)、新模式和新業(yè)態(tài)的興起 發(fā)展智能電網(wǎng)已成為保障能源安全、應(yīng)對(duì)氣候變化、保護(hù)自然環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要共識(shí)。
我國(guó)十分重視智能電網(wǎng)的發(fā)展 2015 年7 月6 日 國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見 對(duì)智能電網(wǎng)的定義和目標(biāo)做出了明確指示 然而 國(guó)內(nèi)對(duì)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略意義、具體定位與表現(xiàn)形態(tài) 以及如何建設(shè)落實(shí)等方面尚未明了 基于在能源與電力行業(yè)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和思考 本書作者對(duì)智能電網(wǎng)提出了自己的理解和觀點(diǎn) 特編制成書。
本書從能源發(fā)展的背景和趨勢(shì)出發(fā) 剖析了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)和新需求 提出了未來(lái)能源發(fā)展新模式 并明確了智能電網(wǎng)在能源轉(zhuǎn)型和發(fā)展進(jìn)程中的關(guān)鍵作用 同時(shí) 對(duì)于如何發(fā)展智能電網(wǎng)提出了作者自己的理解和構(gòu)想 明確了智能電網(wǎng)的定位、目標(biāo)、總體架構(gòu)、重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和重點(diǎn)任務(wù)全書共分四章: 第yi章分析了能源發(fā)展背景 從全球氣候變化和國(guó)際氣候環(huán)境政策出發(fā) 提出國(guó)際能源轉(zhuǎn)型 并總結(jié)國(guó)外能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐 同時(shí) 針對(duì)我國(guó)具體國(guó)情 提出我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和能源革命的需求 第二章探討了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢(shì)、需求及發(fā)展模式 在國(guó)內(nèi)外能源背景和發(fā)展形勢(shì)分析的基礎(chǔ)上 提出了未來(lái)能源發(fā)展的幾個(gè)趨勢(shì) 從多個(gè)維度明確了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求 分別提出了針對(duì)性的發(fā)展思路 總結(jié)了能源發(fā)展的新態(tài)勢(shì) 提出了能源發(fā)展新模式并描繪了能源發(fā)展的三個(gè)情景 第三章闡述了未來(lái)智能電網(wǎng)的理念 總結(jié)了美國(guó)、德國(guó)、日本、歐盟及中國(guó)等國(guó)家、地區(qū)智能電網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)和技術(shù)路線,闡述了智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、信息互聯(lián)網(wǎng)之間的聯(lián)系和區(qū)別 提出了發(fā)展智能電網(wǎng)的重大戰(zhàn)略意義 第四章分析了智能電網(wǎng)目前的發(fā)展基礎(chǔ) 分析了能源轉(zhuǎn)型發(fā)展新模式下 智能電網(wǎng)全方位的能力建設(shè)需求 用智能電網(wǎng)的理念對(duì)發(fā)電、輸電、配電、用電等各個(gè)環(huán)節(jié)做出新的闡釋 提出智能電網(wǎng)的架構(gòu)體系 進(jìn)而提出今后電網(wǎng)發(fā)展和智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域 從全局的高度指引智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展。
本書編寫過(guò)程中 參與編寫工作的還有中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司王志勇、陳旭、彭波、樊揚(yáng) 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院張韜、李振杰、古含、宗志剛、苗竹、熊雄、陳國(guó)棟、楊剛由于編寫時(shí)間倉(cāng)促 且受作者能力所限 書中難免存在疏漏和不足之處懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
作 者
2017 年7 月
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院組織中國(guó)能建集團(tuán)旗下東北、華東、中南、西北、西南、華北六個(gè)大區(qū)設(shè)計(jì)院技術(shù)骨干編寫完成。
序
前言
第一章 能源發(fā)展背景 1
第一節(jié) 全球能源發(fā)展與轉(zhuǎn)型 2
第二節(jié) 我國(guó)能源發(fā)展背景 13
第二章 能源轉(zhuǎn)型發(fā)展需求及模式創(chuàng)新 23
第一節(jié) 新形勢(shì)下的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢(shì) 24
第二節(jié) 能源轉(zhuǎn)型發(fā)展需求及思路 27
第三節(jié) 能源發(fā)展新態(tài)勢(shì) 41
第四節(jié) 能源轉(zhuǎn)型發(fā)展新模式及未來(lái)發(fā)展情景 43
第三章 智能電網(wǎng)———現(xiàn)代能源體系的核心47
第一節(jié) 智能電網(wǎng)即未來(lái)電網(wǎng) 48
第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn) 56
第三節(jié) 智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng) 75
第四節(jié) 智能電網(wǎng)——能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵和核心 78
第四章 智能電網(wǎng)架構(gòu)和建設(shè) 85
第一節(jié) 智能電網(wǎng)現(xiàn)階段發(fā)展基礎(chǔ) 86
第二節(jié) 智能電網(wǎng)的能力建設(shè) 94
第三節(jié) 智能電網(wǎng)發(fā)展架構(gòu)體系102
第四節(jié) 智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域與任務(wù) 108
結(jié)語(yǔ) 156
參考文獻(xiàn) 158